Patrones de Diseño. Ing. Miguel Angel Cedeño Garcidueñas

Transcripción

1 Patrones de Diseño Ing. Miguel Angel Cedeño Garcidueñas

2 Patrones de Diseño Diseñar software orientado a objetos es difícil, pero diseñar software orientado a objetos reutilizable es más difícil todavía. Diseños generales y flexibles son muy difíciles de encontrar la primera vez

3 Patrones de Diseño Como llegar a ser un maestro del software. 1) Aprender las reglas: - Algoritmos, estructuras de datos, lenguajes de programación, recursividad etc. 2) Aprender los principios: - Programación Orientada a objetos, programación estructurada, programación modular, programación genérica etc. 3) Para llegar a ser maestro, hay que estudiar los diseños de otros maestros. - Estos diseños contienen patrones que deben ser atendidos memorizados y aplicados repetidamente. Qué conoce un programador experto que desconoce uno inexperto? - Reutilización de soluciones que funcionaron en el pasado.

4 Patrones de Diseño Un software capaz de evolucionar tiene que ser reutilizable. El software cambia. Para anticiparse a los cambios en los requisitos hay que diseñar pensando en qué aspectos pueden cambiar. Los patrones de diseño están orientados al cambio

5 Patrones de Diseño Capturan la experiencia y la hacen accesible a los no expertos. El conjunto de sus nombres forman un vocabulario que ayudan a que los desarrolladores se comuniquen mejor. Los patrones llegan a ser la base de un manual de ingeniería de software. Facilitan la restructuración de un sistema tanto si fue o no concebido con patrones en mente. Reutilización. Para anticiparse a los cambios en los requisitos hay que diseñar pensando en qué aspectos pueden cambiar.

6 Patrones de Diseño Clasificación de patrones: - Patrones arquitecturales: Expresan un paradigma fundamental para estructurar un sistema de software. - Proporcionan un conjunto de subsistemas predefinidos, con reglas y guías para organizar las relaciones entre ellos. Patrones de diseño: - Compuestos de varias unidades arquitecturales más pequeñas. - Describen el esquema básico para estructurar subsistemas y componentes. Patrones elementales (idioms) - Específicos de un lenguaje de programación. - Describen cómo implementar componentes particulares de un patrón.

7 Clasificación de los patrones: - De creación: conciernen al proceso de creación de objetos. - De estructura: tratan la composición de clases y/o objetos. - De comportamiento: caracterizan las formas en las que interactúan y reparten responsabilidades las distintas clases u objetos.

8 Patrones de Diseño Cada patrón de diseño describe un problema que ocurre una y otra vez en el entorno, además describe la solución, de forma que se puede volver a utilizar las veces que sea necesario. Un patrón de diseño es una descripción de clases y objetos comunicándose entre sí adaptada para resolver un problema de diseño general en un contexto particular.

9 Busca ayudar a la comunidad de desarrolladores de software a resolver problemas comunes. El uso de patrones ayuda a obtener un software de calidad (reutilización y extensibilidad). Además de permitir capturar experiencia ya acumulada de otros programadores en beneficio al programador nuevo.

10 Elementos de un patrón: - Nombre: describe el problema de diseño. - El problema: describe cuándo aplicar el patrón. - La solución: describe los elementos que componen el diseño, sus relaciones, responsabilidades y colaboración.

11 Patrones de diseño que se usan habitualmente: - DELEGATION - INTERFACE - MARKER INTERFACE

12 Patrón DELEGATION: Utilidad: Cuando se quiere extender y reutilizar la funcionalidad de una clase sin utilizar la herencia. Ventajas: - En vez de herencia múltiple. - Cuando Una clase que hereda de otra y quiere ocultar algunos de los métodos heredados. - Compartir código que no se puede heredar.

13 - El lenguaje no permite herencia multiple - La clase C no desea todos los métodos de B

14 - No usar herencia sino la relación USA

15 class C extends A { B objb; C() { // En el constructor se puede crear el objeto B objb = new B(); } } void b1() { objb.b1(); }...

16 Patrón INTERFACE - Utilidad: Definir un comportamiento independiente de donde vaya ser utilizado, así mismo podrán heredar otras clases por medio de herencia de interfaz. - Ventajas: Desacople de clases Utiles.

17 void imprimirestructura(??? o) { } o.iralprimero(); while (o.tieneelems()); imprimir (o.obtenersiguiente()); Todos los objeto o, tienen que implementar: - iralprimero(); - tieneelems(); - obtenersiguiente(); (El problema: de qué tipo son los objetos o?)

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19 Solución definir los parámetros de un tipo de interfaz, todas las clases (instancias) que quieran utilizar ese comportamiento deberán implementar dicho interfaz. class MiClase<T> implements Recorrible<T> { Vector<T> v = new Vector<T>(); int pos; void iralprimero() { pos = 0; } boolean tieneelems() { v.length < pos; } T obtenersiguiente() { T o = v.elementat(pos); pos++; return o; } } }

20 Patrón MARKER INTERFACE - Utilidad: sirve para indicar atributos semánticos de una clase. - Ventajas: - Se puede preguntar si un objeto pertenece a una clase de un determinado tipo o no. - Habitualmente se utiliza en clases de utilidades que tienen que determinar algo sobre objetos sin asumir que son instancias de una determinada clase o no.

21 En java basta con implementar a Serializable o clonable.

22 Patrón SINGLETON - Utilidad: Asegurar que una clase tiene solo una instancia y proporcionar un punto de acceso global a ella. - Ventajas: Es necesario cuando hay clases que tienen que gestionar de manera centralizada un recurso. Una variable global no garantiza que solo se instancie una vez.

23 public final class Miclase implements Cloneable { private static Miclase instancia = new Miclase(); public static Miclase getinstance() { return instancia; }... }

24 Patrón FAÇADE (Fachada): Intención: Simplifica el acceso a un conjunto de clases proporcionando una única clase que todos utilizan para comunicarse con dicho conjunto de clases. Ventajas: Los clientes no necesitan conocer las clases ocultas sin necesidad de cambiar los clientes. Sólo hay que realizar los cambios necesarios en FAÇADE.

25 Se aplica el patrón FAÇADE cuando se necesita proporcionar una interfaz simple para un subsistema complejo, cuando se quiera estructurar varios sistemas en capas, ya que sería el punto de entrada a cada nivel. Estructura un entorno de programación y reduce la complejidad con la división en subsistema, minimizando las comunicaciones y dependencias entre ellos.

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27 Patrones de Diseño MVC: Modelo-Vista-Controlador: - Basado en tres tipos de objetos: - Modelo: Objetos de dominio - Vista: Objetos presentación en pantalla (Interfaz de usuario). - Controlador: Define la forma en que la interfaz reacciona a la entrada del usuario.

28 Bibliográfia The design patterns (James W. Cooper)