Патерни проектування

Pattern Language: Towns/ Buildings/ Construction, NY, 1977.
Alexander C., Ishikawa S.,

За Кристофером Олександером, будь-який патерн описує задачу, що постійно постає та розв'язується, застосовуючи один і той же прийом так, що він стає у нагоді тисячі, мільйони разів і не потребує нічого нового.
Хоча Олександер мав на увазі патерни, що виникають при проектуванні архітектурних споруд, його підхід залишається справедливим й для патернів ОО проектування.
Патерн – це типове вирішення типової проблеми у даному контексті.

J. Design Patterns. Elements of Reusable Object-Oriented Software. — Addison-Wesley,

Шаллоуей А., Тротт Дж. Шаблоны проектирования. — ИД “Вильямс”, 2002.

and Patterns
К. Ларман. Применение UML и паттернов проектирования. М. ,

Вильямс, 2003
Книга (1998) одного з членів GoF.
Марк Гранд. Шаблоны проектирования

основних розділів:
1. Ім'я. Пославшись на нього, можна одразу описати як

як вона може бути розв'язана за допомогою деякого узагальненого сполучення

патерни – ґрунтуються на композиціях (структурних об'єднаннях) об'єктів чи класів. (Теза:

нової функціональності. Додаткова гнучкість пов'язана з можливістю створювати композицію об'єктів

екземпляр класу, і надає глобальну точку доступу до такого екземпляра.

class

// "Singleton"
class Singleton
{
// Fields
private

/// Client test
public class Client
{
public static void Main()
{
// Constructor is protected - cannot use new
Singleton s1 = Singleton.Instance();
Singleton s2 = Singleton.Instance();

if( s1 == s2 )
Console.WriteLine( "The same instance" );
Console.Read();
}
}

Singleton (data & object factory™, dofactory.com)

до іншого з метою забезпечити спільну роботу (класів чи об'єктів),

Відомий також під іменем Wrapper (обгортка).

public void SpecificRequest()
{
Console.WriteLine("Called SpecificRequest()" );
}
}
///

using System;

// "Target"
class Target
{
// Methods
virtual public void Request()
{
// Normal implementation goes here
}
}
// "Adapter"

class Adapter : Target
{
// Fields
private Adaptee adaptee = new Adaptee();

// Methods
override public void Request()
{
// Possibly do some data manipulation
// and then call SpecificRequest
adaptee.SpecificRequest();
}
}

do some data manipulation
// and then call

“контролюючи” доступ до нього.

// "Proxy"
class

class MainApp
{
static void Main()
{
// Create proxy and request a service
Proxy proxy = new Proxy();
proxy.Request();
Console.Read(); // Wait for user
}
}
// "Subject"
abstract class Subject
{
public abstract void Request();
}

// "RealSubject"
class RealSubject : Subject
{
public override void Request()
{
Console.WriteLine("Called RealSubject.Request()");
}
}

обов'язки. Є гнучкою альтернативою породженню підкласів з метою розширення функціональності.

Теза:

Завдання для студентів: створити конкретний об'єкт, що “підтримує” три “декорації”, наприклад, CBorderDecorator, CInterierDecorator, CMyDecorator.

Пригадаємо… “Додаткова гнучкість пов'язана з можливістю задавати композицію об'єктів під час виконання програми”.

Запитання студентам: як можна отримати розв'язок із використан-ням успадкування ?

Component
{abstract public void Operation();
}
class ConcreteComponent :

class ConcreteDecoratorA : Decorator
{private string addedState;
override public void Operation()
{ base.Operation();
addedState = "new state";
Console.WriteLine
("ConcDecoratorA.Operation()");
}
}
class ConcreteDecoratorB : Decorator
{override public void Operation()
{ base.Operation();
AddedBehavior();
Console.WriteLine ("ConcDecoratorB.Operation()");
}
void AddedBehavior() { }
}

public class Client
{ public static void Main ( string[] args ) { ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();
// Link decorators
d1.SetComponent( c );
d2.SetComponent( d1 );

d2.Operation();
}
}

Decorator
{override public void Operation()

d2 : CDecB component= d1 : CDecA component= c : CComponent

abstract class Decorator
{protected Component component;
. . .
override public void Operation()
{ if( component != null )
component.Operation();
}
}

// Link decorators
d1.SetComponent( c );
d2.SetComponent( d1 );

d2.Operation();

“Додаткова гнучкість пов'язана з можливістю створювати композицію об'єктів під час виконання програми”.

(DecoratorA, DecoratorB, DecoratorC)
Середовище Eclipse +Spring Plugin

super.operation();
System.out.println("DecoratorA");
}
}
“Дротяна модель” та виконання проекту
public class

типу “частина-ціле”. Дозволяє уніфікувати дії як з листками, так і

string name ) : base( name ) {} // Constructor
public

using System;
using System.Text;
using System.Collections;
abstract class Component
{ protected string name;
public Component( string name ) // Constructor
{ this.name = name;
}
abstract public void Add(Component c);
abstract public void Remove( Component c );
abstract public void Display( int depth );
}
class Composite : Component
{private ArrayList children = new ArrayList();
// Constructor
public Composite( string name ) : base( name ) {}
public override void Add( Component component )
{ children.Add( component );
}
public override void Remove( Component component )
{ children.Remove( component );
}
public override void Display( int depth )
{ Console.WriteLine( new String( '-', depth ) + name );
// Display each of the node's children
foreach( Component component in children )
component.Display( depth + 2 );
}
}

і забезпечується їх взаємозаміна. Патерн "Стратегія" дозволяє змінювати алгоритми сімейства

AlgorithmInterface()
{
Console.WriteLine(

class MainApp
{
static void Main()
{
Context context;
context = new Context( new ConcreteStrategyA());
context.ContextInterface();
context = new Context( new ConcreteStrategyB());
context.ContextInterface();
}
}
/// The 'Strategy' abstract class
abstract class Strategy
{
public abstract void AlgorithmInterface();
}
class ConcreteStrategyA : Strategy
{
public override void AlgorithmInterface()
{
Console.WriteLine(
"CalledConcreteStrategyA.”+ ”AlgorithmInterface()");
}
}

те й інше
кнопка (однопозиційний перемикач) ел. мережі;
тумблер (двохпозиційний перемикач) ел.

те й інше.
Відомий також під іменем Handle/Body (описувач/тіло).
Шаллоуей А., Тротт

Два різних середовища:
X Window System;
Presentation Manager (PM) від компанії IBM.

(К.Александер).

- багатьох (передплатників), так що при зміні стану одного об'єкта

Subject (суб'єкт):
надає інтерфейс для приєднання та від’єднання спостерігачів;
має інформацію про приєднаних спостерігачів (для їх оповіщення); за суб'єктом можуть “стежити ” скільки завгодно спостерігачів.
Observer (спостерігач):
надає інтерфейс для фіксації змін (операція Update).
ConcreteSubject (конкретний суб'єкт):
має стан, що становить інтерес для ConcreteObserver;
надає інтерфейс для “читання” та зміни стану (GetState, SetState).
ConcreteObserver (конкретний спостерігач):
зберігає посилання на об'єкт класу ConcreteSubject;
зберігає дані про стан, які повинні бути узгоджені із станом суб'єкта.

// "Subject"
{ // Fields
private ArrayList observers

abstract class Observer // "Observer"
{abstract public void Update();
}
class ConcreteObserver : Observer
{ private string name;
private string observerState;
private ConcreteSubject subject;
public ConcreteObserver( ConcreteSubject subject, string name ) // Constructor
{ this.subject = subject;
this.name = name;
}
override public void Update()
{ observerState = subject.SubjectState;
Console.WriteLine( "Observer {0}'s new state is {1}",
name, observerState );
}
public ConcreteSubject Subject
{ get { return subject; }
set { subject = value; }
}
}

/// Client test
public class Client
{
public static void Main( string[] args )
{
// Configure Observer // structure
ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();
s.Attach(new ConcreteObserver( s, "X" ) );
s.Attach( new ConcreteObserver( s, "Y" ) );
s.Attach( new ConcreteObserver( s, "Z" ) );
// Change subject, notify // observers
s.SubjectState = "ABC";
s.Notify();
}
}