Кратко — когда оправданы: если фабрика/строитель/прототип реально сокращают дублирование кода, скрывают сложную логику создания, или упрощают расширение/тестирование. Когда вредят: если они вводят лишний уровень абстракции там, где простого конструктора/фаб-функции достаточно.
Ниже — правила применения + разбор реального кейса (API для создания графических виджетов) и предложенное оптимальное решение.
1) Когда применять каждую паттерн-стратегию
- Factory (Factory Method / Abstract Factory)
- Оправдано, если:
- выбор конкретной реализации зависит от конфигурации, платформы или плагинов (runtime).
- нужно инкапсулировать сложную или многозвенную инициализацию (создание дерева виджетов, регистры обработчиков, зависимости).
- нужно возвращать разные подклассы через единый интерфейс.
- Вредит, если:
- есть только одна реализация или создание простое (new Button(...)). Тогда фабрика только усложнит API.
- Builder
- Оправдано, если:
- объект имеет много опциональных параметров или пошаговую настройку (иммутабельные объекты, сложные layout/стили).
- нужно читабельное и безопасное создание с валидацией/конфигурацией.
- полезен для «fluent» API.
- Вредит, если:
- число опций невелико: пусть $n_{opt}\le 3$ — проще конструктор с именованными параметрами или фаб-функция.
- Prototype (клонирование)
- Оправдано, если:
- создание новых виджетов дорого (инициализация ресурсов) или нужны шаблонные экземпляры, которые часто копируются.
- система позволяет редактировать клоны как шаблоны (WYSIWYG, редакторы сцен).
- Вредит, если:
- объекты содержат сложные внешние ресурсы/идентичности, где клонирование легко ошибочно (синглтоны, связи на внешние сервисы); тогда клонирование добавляет сложность.
2) Реальный кейс: API для создания графических виджетов — факторные сценарии
- Простой CRUD-приложение (несколько типов виджетов, статичные стили, мало опций)
- Простое правило: конструкторы или фаб-функции. Применение Builder/Factory/Prototype — ненужная сложность.
- Пример: Button(text, onClick, style) или createButton({text, onClick, style}).
- Библиотека виджетов/кроссплатформенный фреймворк
- Нужно выбирать реализации под платформу (Win/Mac/Web), темы, плагины → Abstract Factory оправдан.
- Если у виджета много опциональных параметров (padding, border, shadow, animations, accessibility...) — Builder полезен.
- Если часто клонируют виджеты из шаблонов/пресетов — Prototype или шаблон + быстрый clone полезны.
- WYSIWYG/редактор сцен с большим количеством похожих объектов
- Prototype (шаблоны) или сериализация/десериализация (scene graph templates) лучше, чем постепенное воссоздание каждым конструктором.
3) Практическое, оптимальное предложение для API виджетов (пошагово)
- Правило проектирования:
1) Начните с простых конструкторов/фаб-функций.
2) Если количество опций растёт ($n_{opt}>3$) или нужен иммутабельный объект — добавьте Builder.
3) Если требуется выбор реализации в runtime по платформе/теме/плагину — добавьте Abstract Factory для точек входа (не для каждого виджета вручную).
4) Для шаблонов/частого клонирования используйте легковесные шаблоны (prototype) или сериализацию + фабрику, а не глубокое клонирование с хардкодом.
- API-комбинация (псевдокод, компактно):
// Простейший путь для большинства случаев
createButton({ text, onClick, style }) // фаб-функция — ясная и простая
// Builder — когда много опций / want fluent
const btn = new ButtonBuilder("Save")
.withIcon(icon)
.withPadding(8)
.withTooltip("Save file")
.build()
// Abstract Factory — точка входа для платформ/тем/плагинов
const uiFactory = UIFactory.forPlatform(platform, theme)
const button = uiFactory.createButton({ text: "OK" })
// Template/Prototype — быстрый клонинг пресетов
const preset = uiFactory.loadTemplate("dialog/primaryButton")
const btn2 = preset.clone().with({ text: "Apply" })
- Дополнительные замечания:
- Для тестируемости и DI делайте фабрики/билдеры интерфейсами, но не пережимайте: фабрика не должна быть повсюду, а только в точках, где нужен runtime-выбор.
- Если сериализация конфигураций важна (темы, пресеты), часто лучше хранить и загружать JSON-описание + фабрику, чем полагаться на глубокое clone() с хитрыми ссылками.
- Документируйте инварианты: кто отвечает за жизненный цикл ресурсов (рендер-байндинги, событие) — это уменьшит ошибки при клонировании.
4) Контрольная чек-лист перед введением паттерна
- Сколько реализаций/вариантов создаётся в runtime? Если >1 — фабрика может помочь.
- Сколько опциональных параметров? Если $n_{opt}>3$ — рассмотрите Builder.
- Как часто нужны копии/шаблоны? Часто → Prototype/шаблоны/сериализация.
- Усложняет ли паттерн использование для простых случаев? Если да — отложите/ограничьте область применения.
Заключение (коротко)
- Не вводите Factory/Builder/Prototype заранее «на всякий случай». Начните с простых конструкторов/фаб-функций и эволюционируйте: добавьте Builder для сложных конфигураций, Abstract Factory для runtime-выбора реализации, Prototype/шаблоны для частого клонирования. Такой постепенный подход минимизирует ненужную сложность и даёт гибкость по мере роста требований.