Паттерны проектирования

Описание взаимодействия объектов и классов адаптированных для решения задачи проектирования в

Именует, абстрагирует, идентифицирует ключевые аспекты структуры общего решения для повторно используемого

Это не серебренная пуля, чрезмерное злоупотребление шаблонами пагубно – снижение качества

Создание словаря предметной области и вспомогательных сущностей;
Декомпозиция на объекты;
Декомпозиция на классы;
Создание

Паттерны проектирования классов/обьектов (Классификация GoF)
Архитектурные системные паттерны
Паттерны интеграции корпоративных информационных систем

Design Patterns: Elements of
Reusable Object-Oriented Software —
книга 1994 года

Структурные паттерны проектирования классов/объектов

Адаптер (Adapter)
Оболочка (Wrapper)
Заместитель (Proxy)
Компоновщик (Composite)
Мост (Bridge)
Приспособленец (Flyweight)
Фасад (Facade)

Адаптер (Adapter)

Адаптер - Проблема

Необходимо обеспечить взаимодействие несовместимых интерфейсов или как создать единый

Адаптер - Решение

Конвертировать исходный интерфейс компонента к другому виду с помощью

Адаптер – Структура

Адаптер - Пример

Адаптер - Применимость

Необходимо использовать существующий класс, но его интерфейс не соответствует

Оболочка (Wrapper)

Оболочка - Проблема

Возложить дополнительные обязанности (прозрачные для клиентов) на отдельный объект,

Оболочка - Рекомендации

Применение нескольких «Оболочек" к одному "Компоненту" позволяет произвольным образом

Оболочка - Решение

Динамически добавить объекту новые обязанности не прибегая при этом

Оболочка - Структура

Оболочка - Преимущество

Большая гибкость, чем у статического наследования: можно добавлять и

Оболочка - Недостатки

«Оболочка» и его "Компонент" не идентичны, и, кроме того,

Заместитель (Proxy)

Заместитель - Проблема

Необходимо управлять доступом к объекту, так чтобы создавать громоздкие

Заместитель - Решение

Создать суррогат громоздкого объекта. "Заместитель" хранит ссылку, которая позволяет

Заместитель - Структура

Заместитель – Виды

Удаленный заместитель : обеспечивает связь с «Субъектом», который находится

Компоновщик (Composite)

Компоновщик - Проблема

Как обрабатывать группу или композицию структур объектов одновременно?

Компоновщик - Решение

Определить классы для композитных и атомарных объектов таким образом,

Компоновщик - Структура

Компоновщик - Использование

Необходимо объединять группы схожих объектов и управлять ими.
Объекты могут

Мост (Bridg)

Мост - Проблема

Требуется отделить абстракцию от реализации так, чтобы и то

Мост - Решение

Поместить абстракцию и реализацию в отдельные иерархии классов.

Мост - Рекомендации

Можно использовать если, например, реализацию необходимо выполнять во время

Мост - Решение

"Абстракция" определяет интерфейс "Абстракции" и хранит ссылку на объект

Мост - Структура

Мост – Преимущество

Отделение реализации от интерфейса, то есть, "Реализацию" "Абстракции" можно

Приспособленец (Flyweight)

Приспособленец - Проблема

Необходимо обеспечить поддержку множества мелких объектов.

Приспособленец - Рекомендации

Приспособленцы моделируют сущности, число которых слишком велико для представления

Приспособленец – Решение(1)

Создать разделяемый объект, который можно использовать одновременно в нескольких

Приспособленец – Решение(2)

Объект класса "КонкретныйПриспособленец" должен быть разделяемым. Любое сохраняемое им

Приспособленец - Структура

Приспособленец - Преимущества

Вследствие уменьшения общего числа экземпляров и вынесения состояния экономится

Фасад (Facade)

Фасад - Проблема

Как обеспечить унифицированный интерфейс с набором разрозненных реализаций или

Фасад - Решение

Определить одну точку взаимодействия с подсистемой - фасадный объект,

Фасад - Структура

Паттерны проектирования поведения классов/объектов

Интерпретатор
Итератор
Команда
Наблюдатель
Посетитель
Посредник
Состояние
Стратегия
Хранитель
Цепочка обязанностей
Шаблонный метод

Интерпретатор

Интерпретатор - Проблема

Имеется часто встречающаяся, подверженная изменениям задача.

Интерпретатор - Решение

Создать интерпретатор, который решает данную задачу.

Интерпретатор - Пример

Задача поиска строк по образцу может быть решена посредством

Интерпретатор - Структура

Интерпретатор - Преимущества

Грамматику становится легко расширять и изменять, реализации классов, описывающих

Интерпретатор - Недостатки

Сопровождение грамматики с большим числом правил затруднительно.

Итератор (Iterator)

Итератор - Проблема

Составной объект, например, список, должен предоставлять доступ к своим

Итератор - Решение

Создается класс "Итератор", коорый определяет интерфейс для доступа и

Итератор - Структура

Итератор - Преимущества

Поддерживает различные способы перебора агрегата, одновременно могут быть активны

Команда (Command)

Команда- Проблема

Необходимо послать объекту запрос, не зная о том, выполнение какой

Команда- Решение

Инкапсулировать запрос как объект. "Клиент" создает объект "КонкретнаяКоманда", который вызывает

Команда - Структура

Команда- Преимущество

Паттерн "Команда" разрывает связь между объектом, инициирующим операции, и объектом,

Наблюдатель (Observer)

Наблюдатель - Проблема

Один объект ("Подписчик") должен знать об изменении состояний или

Наблюдатель - Решение

Определить интерфейс "Подписки". Объекты - подписчики реализуют этот интерфейс

Наблюдатель - Структура

Посетитель (Visitor)

Посетитель- Проблема

Над каждым объектом некоторой структуры выполняется операция. Определить новую операцию,

Посетитель- Решение

Клиент, использующий данный паттерн, должен создать объект класса "КонкретныйПосетитель", а

Посетитель- Структура

Посетитель- Рекомендации

Логично использовать, если в структуре присутствуют объекты многих классов с

Посетитель- Преимущества

Упрощается добавление новых операций, объединяет родственные операции в классе "Посетитель".

Посетитель- Недостатки

Затруднено добавление новых классов "КонкретныйЭлемент", поскольку требуется объявление новой абстрактной

Посредник (Mediator)

Посредник- Проблема

Затруднено добавление новых классов "КонкретныйЭлемент", поскольку требуется объявление новой абстрактной

Посредник- Решение

Посредник" определяет интерфейс для обмена информацией с объектами "Коллеги", "КонкретныйПосредник"

Посредник- Структура

Посредник - Преимущества

Устраняется связанность между "Коллегами", централизуется управление.

Состояние (State)

Состояние - Проблема

Варьировать поведение объекта в зависимости от его внутреннего состояния

Состояние - Решение

Класс "Контекст" делегирует зависящие от состояния запросы текущему объекту

Состояние - Структура

Состояние - Преимущества

Локализует зависящее от состояния поведение и делит его на

Стратегия (Strategy)

Стратегия - Проблема

Спроектировать изменяемые, но надежные алгоритмы или стратегии

Стратегия - Решение

Определить для каждого алгоритма или стратегии отдельный класс со

Стратегия - Пример

Обеспечение сложной логики вычисления стоимости товаров с учетом сезонных

Стратегия - Структура

Хранитель (Memento)

Хранитель - Проблема

Необходимо зафиксировать поведение объекта для реализации, например, механизма отката.

Хранитель - Решение

Зафиксировать и вынести (не нарушая инкапсуляции) за пределы объекта

Хранитель - Структура

Хранитель - Преимущества

Не раскрывается информация, которая доступна только "Хозяину", упрощается структура

Хранитель - Недостатки

С использованием "Хранителей" могут быть связаны значительные издержки, если

Цепочка обязанностей (Chain of Responsibility)

Цепочка обязанностей - Проблема

Запрос должен быть обработан несколькими объектами.

Цепочка обязанностей - Рекомендации

Логично использовать данный паттерн, если имеется более одного

Цепочка обязанностей - Решение

Связать объекты - получатели запроса в цепочку и

Цепочка обязанностей - Структура

Цепочка обязанностей - Преимущества

Ослабляется связанность (объект не обязан "знать", кто именно

Цепочка обязанностей - Недостатки

Нет гарантий, что запрос будет обработан, поскольку он

Шаблонный метод (Template Method)

Шаблонный метод - Проблема

Определить алгоритм и реализовать возможность переопределения некоторых шагов

Шаблонный метод - Решение

АбстрактныйКласс" определяет абстрактные Операции(), замещаемые в конкретных подклассах

Шаблонный метод - Структура

Порождающие паттерны проектирования

Абстрактная фабрика
Одиночка
Прототип
Строитель
Фабричный метод

Абстрактная фабрика (Abstract Factory, Factory)

Абстрактная фабрика – Проблема

Создать семейство взаимосвязанных или взаимозависимых обьектов (не специфицируя

Абстрактная фабрика – Решение

Создать абстрактный класс, в котором объявлен интерфейс для

Абстрактная фабрика – Структура

Абстрактная фабрика – Преимущества

Изолирует конкретные классы. Поскольку "Абстрактная фабрика" инкапсулирует ответственность

Абстрактная фабрика – Недостатки

Интерфейс "Абстрактной фабрики" фиксирует набор обьектов, которые можно

Одиночка (Singleton)

Одиночка - Проблема

Создать класс и определить статический метод класса, возвращающий этот

Одиночка - Решение

Интерфейс "Абстрактной фабрики" фиксирует набор обьектов, которые можно создать.

Разумнее создавать именно статический экземпляр специального класса, а не объявить требуемые

Система не должна зависеть от того, как в ней создаются, компонуются

Создавать новые объекты с помощью паттерна - прототипа. "Прототип" объявляет интерфейс

Отделить конструирование сложного объекта от его представления, так чтобы в результате

"Клиент" создает объект - распорядитель "Директор" и конфигурирует его объектом -

Объект "Строитель" предоставляет объекту "Директор" абстрактный интерфейс для конструирования "Продукта", за

Определить интерфейс для создания объекта, но оставить подклассам решение о том,

Абстрактный класс "Создатель" объявляет ФабричныйМетод, возвращающий объект типа "Продукт" (абстрактный класс,

Избавляет проектировщика от необходимости встраивать в код зависящие от приложения классы.

Возникает дополнительный уровень подклассов.