Страница курса Паттерны проектирования — различия между версиями

Материал из Вики ИТ мехмата ЮФУ
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Темы докладов и рефератов)
(→‎Темы докладов и рефератов)
Строка 6: Строка 6:
 
# Cache Management
 
# Cache Management
 
# Dynamic Linkage
 
# Dynamic Linkage
−
 
 
# Single Threaded Execution
 
# Single Threaded Execution
 
# Lock Object
 
# Lock Object

Версия 21:51, 8 декабря 2014

Материалы к курсу

Темы докладов и рефератов

По книге Гранд М. "Шаблоны проектирования в Java"

  1. Cache Management
  2. Dynamic Linkage
  3. Single Threaded Execution
  4. Lock Object
  5. Guarded Suspension
  6. Balking
  7. Sheduler
  8. Read/Write Lock
  9. Producer/Consumer
  10. Two-Phase Termination
  11. Double Buffering
  12. Asynchronous Processing
  13. Future

По книге Мартин Фаулер "Архитектура корпоративных программных приложений"

  1. Сценарий транзакции (Transaction Script) 98
  2. Модель предметной области (Domain Model) 103
  3. Модуль таблицы (Table Module) 109
  4. Слой служб (Service Layer) 115
  5. Шлюз таблицы данных (Table Data Gateway) 122
  6. Шлюз записи данных (Row Data Gateway) 127
  7. Активная запись (Active Record) 133
  8. Преобразователь данных (Data Mapper) 137
  9. Единица работы (Unit of Work) 152
  10. Коллекция объектов (Identity Map) 160
  11. Загрузка по требованию (Lazy Load) 164
  12. Поле идентификации (Identity Field) 176
  13. Отображение внешних ключей (Foreign Key Mapping) 191
  14. Отображение с помощью таблицы ассоциаций (Association Table Mapping) 200
  15. Отображение зависимых объектов (Dependent Mapping) 211
  16. Внедренное значение (Embedded Value) 215
  17. Сериализованный крупный объект (Serialized LOB) 218
  18. Наследование с одной таблицей (Single Table Inheritance) 222
  19. Наследование с таблицами для каждого класса (Class Table Inheritance) 228
  20. Наследование с таблицами для каждого конкретного класса (Concrete Table Inheritance) 234
  21. Преобразователи наследования (Inheritance Mappers) 241
  22. Отображение метаданных (Metadata Mapping) 244
  23. Объект запроса (Query Object) 252
  24. Хранилище (Repository) 257
  25. Модель-представление-контроллер (Model View Controller) 262
  26. Контроллер страниц (Page Controller) 264
  27. Контроллер запросов (Front Controller) 273
  28. Представление по шаблону (Template View) 278
  29. Представление с преобразованием (Transform View) 286
  30. Двухэтапное представление (Two Step View) 289
  31. Контроллер приложения (Application Controller) 300
  32. Интерфейс удаленного доступа (Remote Facade) 307
  33. Объект переноса данных (Data Transfer Object) 317
  34. Оптимистическая автономная блокировка (Optimistic Offline Lock) 327
  35. Пессимистическая автономная блокировка (Pessimistic Offline Lock) 335
  36. Блокировка с низкой степенью детализации (Coarse-Grained Lock) 344
  37. Неявная блокировка (Implicit Lock) 353
  38. Сохранение состояния сеанса на стороне клиента (Client Session State) 358
  39. Сохранение состояния сеанса на стороне сервера (Server Session State) 360
  40. Сохранение состояния сеанса в базе данных (Database Session State) 363
  41. Шлюз (Gateway) 366
  42. Преобразователь (Mapper) 371
  43. Супертип слоя (Layer Supertype) 372
  44. Отделенный интерфейс (Separated Interface) 373
  45. Реестр (Registry) 376
  46. Объект-значение (Value Object) 381
  47. Деньги (Money) 383
  48. Частный случай (Special Case) 389
  49. Дополнительный модуль (Plugin) 392

Фиктивная служба (Service Stub) 396 Множество записей (Record Set) 399

Раздаточные материалы

Лекция 2

Литература

  1. Д. Влиссидес, Э.Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон. Приёмы объектно ориентированного проектирования.Паттерны проектирования. Основная книга
  2. Стелтинг С., Массен О. Применение шаблонов Java Хорошая книга с несколькими новыми паттернами
  3. Гранд М. - Шаблоны проектирования в Java.
  4. Фримен Р., Фримен Л., Сьерра К., Бейтс Б. - Паттерны проектирования. Слишком популярная книга. Может служить источником нескольких примеров
  5. Смит Д. Элементарные шаблоны проектирования (2013). Попытка выделить в стандартных шаблонах элементарные и формализовать описание шаблонов.
  6. Мартин Фаулер. Архитектура корпоративных программных приложений. Паттерны в корпоративных приложениях

Софт

  1. UMLet - Редактор диаграмм UML с простым интерфейсом.
  2. Microsoft Visio (по подписке MSDN)

Интернет-источники

  1. Обзор паттернов проектирования на citforum.ru
  2. Шпаргалка по шаблонам проектирования на Хабрахабре
  3. Шпаргалка по шаблонам проектирования на itdumka.com.ua
  4. Design Patterns with C# examples
  5. Шаблоны проектирования (статья в Википедии)

Типы заданий

  • По системе классов нарисовать UML-диаграмму
  • По UML-диаграмме создать систему классов
  • Реализовать задачу с применением данного паттерна и сдать отчет в указанном виде (вид отчета на паттерны разработать)
  • В коде увидеть паттерн
  • Переделать код без паттерна в код с паттерном
  • Расширить работающий код с паттерном новой функциональностью (связь с ООП)

На лекциях:

  • Доклады по конкретным реализациям паттернов в промышленных системах.
  • Доклады по паттернам в параллельном программировании (везде они выносятся как отдельная тема)

Для дополнительных баллов рейтинга:

  • Пополнение коллекции удачных простых хорошо запоминающихся примеров реализации паттернов

Необходимые факты из ООП

  • Нотация UML-диаграмм классов и диаграмм последовательности
  • Защита доступа в C#
  • Свойства в C#, их особенности
  • Делегаты C# (Указатели на функции, процедурные переменные). Multicast-делегаты
  • События C# (events) - при необходимости
  • Делегирование (один класс делегирует действия другому классу)
  • Наследование и принцип Открыт-Закрыт
  • Полиморфизм и принцип подстановки
  • Интерфейсы
  • Абстрактные классы, определение виртуальных методов для них

Введение в паттерны проектирования

Что такое паттерн проектирования

Паттерн проектирования - описание взаимодействия объектов и классов, адаптированных для решения общей задачи проектирования в конкретном контексте.

Паттерн проектирования состоит из четырех элементов.

  1. Имя.Обращаясь к паттерну по имени, можно вести обсуждение с коллегами, упоминать паттерны в документации.
  2. Задача. Описание того, когда следует применять паттерн. Может описываться конкретная проблема, при решении которой уместно использовать паттерн.
  3. Решение.Описание классов и объектов, связей между ними.
  4. Результаты. Преимущества и недостатки данного паттерна. Влияние на степень гибкости, расширяемости и переносимости всей системы.

Описание паттернов проектирования

  • Название и классификация паттерна
  • Назначение
  • Известен также под именем
  • Мотивация (описание)

Какие недостатки есть у существующих решений и как паттерн помогает их решать.

  • Использование

Ситуации, в которых уместно использовать данный паттерн.

  • Структура

Диаграмма классов паттерна. Возможно, диаграмма последовательности.

  • Участники

Классы и объекты и их методы

  • Отношения

Взаимодействие классов и объектов

  • Результаты (достоинства и недостатки)

Результаты применения, компромиссы. Какие аспекты поведения системы можно независимо изменять, используя данный паттерн.

  • Реализация

Сложности реализации, зависимость от используемых языков программирования

  • Пример кода
  • Известные применения
  • Родственные паттерны

Ранее известные паттерны

  • Упаковка параметров
  • Делегирование
  • Итератор
  • Выполнение операции для элементов полиморфного контейнера

Каталог основных паттернов

Порождающие паттерны

MazeGame

MazeGame - общий пример для порождающих паттернов Абстрактная фабрика, Строитель, Фабричный метод, Прототип.

Абстрактная фабрика (Abstract Factory)

Предоставляет интерфейс для создания компонентов системы.

Строитель (Builder)

Предоставляет интерфейс для создания частей сложного объекта и возвращения сконструированного объекта.

Фабричный метод (Factory Method)

Определяет интерфейс для создания объекта и оставляет подклассам решение о том, какой класс инстанцировать.

Прототип (Prototype)

Облегчает динамическое создание путем определения классов, объекты которых могут создавать свои дубликаты.

Одиночка (Singleton)

Обеспечивает наличие в системе только одного экземпляра заданного класса, предоставляет доступ к этому экземпляру.

Пул объектов (Object Pool)

Обеспечивает интерфейс для работы с набором инициализированных и готовых к использованию объектов.

Отложенная инициализация (Lazy Initialization)

Объект, инициализируемый во время первого обращения к нему.

Структурные паттерны

Адаптер (Adapter)

Адаптирует интерфейс одного класса к другому.

Мост (Bridge)

Позволяет менять интерфейс и реализацию независимо друг от друга.

Компоновщик (Composite)

Объединяет объекты в древовидные структуры. Единообразно трактует простые и составные объекты.

Пример. Графические фигуры - это окружность, квадрат, отрезок и СоставнаяФигура, которая состоит из других фигур, в то же время являясь фигурой.

Декоратор (Decorator)

Динамически добавляет объекту новые свойства (без использования наследования, на этапе выполнения).

Фасад (Facade)

Предоставляет простой интерфейс к большой системе, которая обычно представляет множество взаимосвязанных классов.

Приспособленец (Flyweight)

Уменьшает количество объектов системы с многочисленными низкоуровневыми особенностями путем совместного использования подобных объектов.

Заместитель (Proxy)

Заместитель ведет себя точно так же как и основной объект, выполняя при необходимости его инстанцирование.

Паттерны поведения

Цепочка обязанностей (Chain of Responsibility)

Некий запрос должен быть обработан в цепочке взаимосвязанных объектов (список, дерево - движение от листьев к корню). Объект либо обрабатывает запрос, либо передвает по цепочке следующему объекту. Если ни один из объектов не обработал запрос, то может происходить какое-то действие.

Команда (Command)

Упаковка действий в объекты с целью сделать откат изменений (Redo), логирование, комбинирование действий.

Посредник (Mediator)

В большой системе с множеством объектов каждый объект может передавать сообщения другому. В результате этого сильно возрастает количество связей между объектами (n^2).

Вместо этого предлагается завести объект-посредник, через который передавать эти сообщения (n связей)

Хранитель (Memento)

Хранитель - это объект, в котором сохраняется состояние другого объекта - хозяина хранителя. Это необходимо для того чтобы хозяин мог записать в хранитель некоторую контрольную точку - своё текущее состояние, а потом вернуться к этому состоянию.

Null Object

Не GoF.

Предотвращает нулевые указатели, предоставляя объект «по умолчанию».

Наблюдатель (Observer)

Другое имя: Издатель-Подписчик (Publisher-Subscriber)

При изменении состояния одного объекта все зависимые от него объекты (подписчики) оповещаются об обновлении.

Состояние (State)

Позволяет объекту менять своё поведение в зависимости от состояния. Состояние моделируется абстрактным объектом с множеством подобъектов (состояний).

Стратегия (Strategy)

Определяет семейство алгоритмов и позволяет менять алгоритм независимо от объекта-клиента, который им пользуется.

Шаблонный метод (Template Method)

Определяет каркас алгоритма с изменяющимися областями и позволяет наследникам переопределять эти области.

Посетитель (Visitor)

Позволяет выполнить над каждым объектом некоторой структуры операцию, не загрязняя код класса этого объекта и не используя определение типа для каждого объекта.

Разновидность - иерархический визитор - позволяет обойти иерархическую структуру (дерево)

Архитектурные паттерны

Модель-Представление-Контроллер (Model-View-Controller,MVC)

Ссылка на статью в Википедию о паттерне MVC

Модель данных приложения (бизнес-логика), пользовательский интерфейс и взаимодействие с пользователем разделены на три отдельных компонента таким образом, чтобы модификация одного из компонентов оказывала минимальное воздействие на остальные. Является по-существу схемой использования нескольких шаблонов проектирования.

Источник — «http://it.mmcs.sfedu.ru/_wiki/index.php?title=Страница_курса_Паттерны_проектирования&oldid=5985»