Patrones Creacionales Builder. Patrones Creacionales Abstract Factory. Patrones Creacionales Singleton. Patrones Creacionales Prototype

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1 Temario Patrones de Diseño de Software Fundamentos de Ingeniería de SW Jocelyn Simmonds GOF: Patrones Creacionales Patrones Estructurales ILI-236 (JS) Patrones II 1 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 2 / 31 Patrones Creacionales Patrones Creacionales Factory Method Los patrones creacionales proponen soluciones para problemas de diseño en los que varía la forma en que se crean los objetos O existen restricciones particulares, por ejemplo, se puede crear sólo una instancia de una clase Los patrones Creacionales son: Factory Method Abstract Factory Builder Prototype Singleton Define una interfaz para crear un objeto, pero deja a las clases que implementan la interfaz decidir qué clase instanciar. Permite a una clase diferir la instanciación a las subclases Este patrón se usa cuando obtener un objeto es mas complejo que crear uno. Por ejemplo, un factory method puede decidir la clase del objeto en forma dinámica, o retornarlo de un pool (p.ej., conexiones de BD), etc. ILI-236 (JS) Patrones II 3 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 4 / 31

2 Patrones Creacionales Abstract Factory Provee una interfaz para crear familias de objetos relacionados o dependientes, sin especificar su clase concreta Patrones Creacionales Builder Permite encapsular la construcción de un producto complejo, y permite construirlo en varios pasos La clase Director es la responsable por definir el orden de creación de objetos. Recibe como parámetro un builder concreto, ejecuta las operaciones necesarias sobre este builder. ILI-236 (JS) Patrones II 5 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 6 / 31 Patrones Creacionales Prototype Permite crear una instancia de una clase dada, aunque sea compleja o costosa El Cliente no necesita conocer la clase concreta de la nueva instancia En Java, se usa método clone() Patrones Creacionales Singleton Permite asegurar que una clase tiene una y sólo una instancia class Singleton { private static Singleton instance; // Note: Constructor is protected protected Singleton() { } Singleton Instance() { // Use Lazy initialization if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; } } ILI-236 (JS) Patrones II 7 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 8 / 31

3 Patrones Estructurales Los patrones estructurales usan herencia y composición de interfaces para definir formas en que podemos componer objetos para obtener nueva funcionalidad Los patrones Estructurales son: Decorator Adapter Bridge Composite Facade Proxy FlyWeight Los Patrones GOF Estructurales presentan soluciones a un problema de diseño donde la variabilidad radica en la estructura de los objetos Veamos un ejemplo de un problema Estructural, y el patrón GOF que lo resuelve ILI-236 (JS) Patrones II 9 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 10 / 31 El diseño original de clases es el siguiente: Supongamos que tenemos el siguiente problema: Un profe ha decidido instalar locales de Cafetería (Café FISW) Y ha tenido un éxito tan rotundo y explosivo, que requiere actualizar cada vez más rápido su sistema de información donde se registran los distintos tipos de café que pueden venderse ILI-236 (JS) Patrones II 11 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 12 / 31

4 Café FISW ha decidido ofrecer además distintos complementos para hacer aún más sabroso su café Crema, Chocolate, Malicia, etc. Cómo calcular el costo, si cada complemento agrega su propio costo al tipo de Café Original? Bajo la estructura original del diseño, parece un poco complejo... Podríamos tener una explosión de Clases ILI-236 (JS) Patrones II 13 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 14 / 31 Una nueva pesadilla de Mantención Si cambia el costo del café, hay que modificar todos los métodos cost() Tratemos de mejorarlo, llevando la lógica hacia la Súper Clase Agreguemos los complementos como atributos booleanos de la súper clase SI tiene Crema, entonces crema = TRUE Implementemos el método cost() en la súper clase, para calcular el costo de los complementos Pero las sub clases deben seguir implementando cost() pues sólo ellas saben el costo de su café ILI-236 (JS) Patrones II 15 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 16 / 31

5 Sin duda de ha disminuido el número de clases Pero a nuevos tipos de productos (como te) no les sirven los complementos de la superclase (te con mocha??), pero aun heredarán métodos que no le corresponden Y si agrego nuevos complementos? Y si pido Un Café Negro con Doble Crema? Nuestro diseño aún no es capaz de soportar bien el cambio ILI-236 (JS) Patrones II 17 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 18 / 31 El objetivo a lograr para resolver este problema estructural es lograr un diseño que sea: Cerrado para Modificaciones: Que las clases que diseñemos no tengan que ser modificadas para agregar nuevas funcionalidades Abierto para Extensión: Que nuestras clases puedan tener nuevos comportamientos por medio de extensiones Revisemos una solución definitiva: Un enfoque de solución podría ser: Tengo un Tipo de Café Básico Le agrego Crema como complemento Le agrego Malicia como complemento Y luego calculo su costo Una Metáfora? Estamos decorando nuestro café con complementos ILI-236 (JS) Patrones II 19 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 20 / 31

6 Veamos gráficamente cómo decorar un Café: Nuestro café original: espresso Veamos gráficamente cómo decorar un Café: Con crema Para calcular el costo, se le pide a Malicia calcular su costo, que necesitará el costo de Crema esta el de Espresso ILI-236 (JS) Patrones II 21 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 22 / 31 Veamos cómo quedaría nuestro diseño para Café FISW Qué podemos saber con el mono anterior: Se puede usar uno o más decoradores para envolver a un objeto Decorado A un Decorador le podemos pasar como objeto a decorar (Decorado) tanto un objeto inicial (Espresso) como uno ya decorado (Espresso+Crema)... Los Decoradores deben tener el mismo súper tipo que los objetos que ellos decoran El decorador agrega su propio comportamiento antes o después de delegar el resto de trabajo al objeto decorado ILI-236 (JS) Patrones II 23 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 24 / 31

7 Patrones Estructurales Decorator Patrones Estructurales Adapter Convierte la interfaz de una clase en otra interfaz que el cliente espera. Permite que las clases trabajen en conjunto que de otra forma no podrían hacerlo, por interfaces incompatibles. Target: Define una interfaz específica del dominio, usada por el cliente. Adapter: Adapta la interfaz del Adaptado a la interfaz de Target. Adaptado: Define una interfaz existente que requiere adaptación Cliente: Colabora con objetos de acuerdo con la interfaz definida por Target. ILI-236 (JS) Patrones II 25 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 26 / 31 Patrones Estructurales Bridge Desacopla una interfaz (abstracta) de su implementación, así las dos pueden variar independientemente. Patrones Estructurales Composite Compone objetos en estructuras de árbol para representar jerarquías de todo-partes. Permite tratar a objetos individuales y compuestos de la misma forma. Útil cuando la clase y la definición de que hace varían harto ILI-236 (JS) Patrones II 27 / 31 Usar cuando no queremos distinguir entre objetos individuales y compuestos ILI-236 (JS) Patrones II 28 / 31

8 Patrones Estructurales Facade Provee una interfaz unificada para un conjunto de interfases en un subsistema. Define una interfaz de alto nivel que hace a un subsistema más fácil de usar. Patrones Estructurales Proxy Provee un subrogante para controlar el acceso a otro objeto ILI-236 (JS) Patrones II 29 / 31 ILI-236 (JS) Patrones II 30 / 31 Patrones Estructurales FlyWeight Permite que un objeto provea muchas instancias de objetos de más simples Usado para minimizar uso de memoria, se puede mantener una gran colección de objetos, compartiendo sus partes comunes. ILI-236 (JS) Patrones II 31 / 31