So sánh 3 factory và nghịch lý mở rộng

Giới thiệu

Bài này học cách chọn giữa 3 loại factory. Bạn dùng nó để không thiết kế thừa cho bài toán nhỏ.

Kiến thức cần nhớ

Hành trình Pizza Store

• Nấc 1: rẽ nhánh tạo pizza trong thân cửa hàng.
• Nấc 2: gom vào xưởng đơn giản, cửa hàng sạch nhưng xưởng phình.
• Nấc 3: mỗi chi nhánh tự tạo pizza vùng mình theo khung chung.
• Nấc 4: gom nguyên liệu thành xưởng theo họ cho nhất quán.
• Ví dụ đời thường: như quán nhỏ 1 bếp, lớn dần mới cần nhiều bếp chuyên.

Bảng so sánh

• Xưởng đơn giản: 1 món theo tên gọi, xưởng trung tâm quyết.
• Factory Method: 1 product, lớp con quyết định.
• Abstract Factory: cả họ product, xưởng từng họ quyết.

Nghịch lý mở rộng

• Mọi thiết kế dễ theo 1 chiều và khó theo chiều còn lại.
• Thêm họ mới thì Method và Abstract dễ, code cũ nguyên vẹn.
• Thêm món mới vào Abstract rất đau vì sửa mọi xưởng.
• Phải cược vào chiều nào hay đổi hơn theo lịch sử dự án.

Cây quyết định

• Không có họ biến thể thì tạo trực tiếp cho gọn.
• Logic tạo lặp nhiều nơi thì xưởng đơn giản là đủ.
• Có khung chung mà khâu tạo đổi theo biến thể thì Method.
• Sản phẩm phải đi cùng họ nhất quán thì Abstract.

Ví dụ

• Input: thêm vùng mới vào hệ Factory Method. Output: khung cũ nguyên vẹn, vùng mới chạy đúng quy trình.
• Giải thích: thêm creator mới không chạm khung.
• Input: thêm món mới vào hệ Abstract Factory. Output: phải sửa giao diện và mọi xưởng.
• Giải thích: không có cách thêm mà không chạm code cũ.

💻 Bài tập

Ngôn ngữ: C++17 (hoặc Java). Nộp vào day-075/. Bài này là so sánh có code minh họa.

Bài 1: Bốn nấc tiến hóa

Viết 4 thư mục step1/ tới step4/, cùng làm 1 việc: cửa hàng bán pizza cheese và clam cho 2 vùng NY và Chicago.

Mỗi bước có cùng 1 file test order_test.cpp và cho cùng output.

Bài 2: Đo chi phí thay đổi

Áp 3 thay đổi lên cả 4 bước. Mỗi thay đổi đếm số file và số dòng bị sửa bằng git diff --stat:

1. Thêm loại pizza veggie.
2. Thêm vùng California.
3. Thêm nguyên liệu mới Pepperoni cho mọi vùng.

thay_đổi         step1        step2        step3        step4
thêm veggie      ... files    ...
thêm California  ...
thêm Pepperoni   ...

Viết 5 câu kết luận: mỗi pattern dễ theo chiều nào, khó theo chiều nào.

Bài 3: Chọn pattern cho tình huống (nâng cao)

Với mỗi tình huống, chọn: tạo trực tiếp, Simple Factory, Factory Method, Abstract Factory. Viết 2 câu lý do và phác thảo interface (5-10 dòng code):

1. Ứng dụng đọc ảnh PNG, JPEG, WebP theo đuôi file.
2. Thư viện kiểm thử cho phép người dùng tự định nghĩa cách tạo test fixture.
3. Game có 3 chủng tộc, mỗi chủng tộc có lính, nhà, vũ khí riêng phải đi cùng nhau.
4. Tạo std::vector<int> rỗng.
5. Driver cơ sở dữ liệu: MySQL, Postgres, SQLite, mỗi loại có Connection, Statement, ResultSet.

✅ Tiêu chí hoàn thành

• 4 bước cùng pass 1 file test.
• Bảng đo chi phí thay đổi có số thật từ git diff --stat.
• Bài 3 có lựa chọn và interface cho cả 5 tình huống.
• Phân biệt được 3 loại factory bằng 1 câu mỗi loại.

❓ Câu hỏi ôn tập

• Ba factory khác nhau ở đối tượng tạo ra là gì?
• Nghịch lý mở rộng nghĩa là gì?
• Khi nào xưởng đơn giản là đủ?
• Dấu hiệu nào báo cần nâng lên Method hay Abstract?

🌕 Bạn đã hoàn thành ngày 75. Làm hết bài tập phía trên rồi sang ngày tiếp theo.