Pattern Oriented Software Architecture. Whole-Part. Jamir Antonio Avila Mojica César Julio Bustacara Medina. Patrones de Software

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1 Pattern Oriented Software Architecture Whole-Part Jamir Antonio Avila Mojica César Julio Bustacara Medina Patrones de Software

2 Agenda Introducción Whole-Part Ejemplo Contexto Problema Solución Estructura Dinámica Implementación Variantes Usos conocidos Consecuencias

3 Whole-Part El patrón de diseño Whole-Part ayuda con la agregación de componentes que forman juntos una unidad semántica. Un componente agregado, Whole, encapsula sus componentes constituyentes, Parts, organiza su colaboración, y proporciona una interfaz común a su funcionalidad. No es posible el acceso directo a las partes.

4 Ejemplo

5 Problema En casi todo sistema de software existen objetos que están compuestos por otros objetos. Considere una molécula en un sistema de simulación química puede ser implementado como un grafo de objetos átomo. Tales objetos agregados no representan conjuntos de componentes poco acoplados. En su lugar, forman unidades que son más que una mera colección de sus partes; p. ej. un objeto molécula puede tener atributos tales como propiedades químicas y métodos como rotación. Estos métodos y atributos se refieren a la molécula como una unidad semántica, y no como átomos individuales.

6 Problema El ejemplo de la molécula ilustra el caso típico en el que el comportamiento real del objeto agregado no es obvio o visible a partir de sus partes individuales la combinación de las partes hace que emerja nuevo comportamiento.

7 Problema Se deben balancear las siguientes fuerzas: Un objeto complejo debe ser descompuesto en objetos más pequeños, o compuesto por objetos existentes, para soportar reusabilidad, modificabilidad y la recombinación de sus objetos constituyentes en otros tipos de agregados. Los clientes deben ver el objeto agregado como un objeto atómico que no permite acceder directamente a sus partes constituyentes.

8 Solución Introduzca un componente que encapsule objetos más pequeños, y evite que los clientes accedan directamente a sus partes constituyentes. Defina una interfaz para el agregado que sea el único medio de acceder a la funcionalidad de los objetos encapsulados, permitiendo que el agregado aparezca como una unidad semántica.

9 Solución Relaciones Ensamblado-partes, diferencia entre un producto y sus partes, como en el caso de la molécula. Todas las partes están altamente integradas a la estructura interna del ensamblado. La cantidad y tipo de las partes es predefinida y no varía. Contenedor-contenidos, el objeto agregado representa un contenedor: un paquete postal puede incluir diferentes contenidos como un libro, una botella de vino, y una tarjeta de cumpleaños. Los contenidos pueden ser adicionados o removidos dinámicamente.

10 Solución Relaciones (cont.) Colección miembros, ayuda a agrupar objetos similares, como una organización y sus miembros. La colección proporciona funcionalidad como iteración sobre sus miembros y operaciones en cada uno de ellos. No hay distinción entre los miembros individuales de una colección todos ellos son tratados igualmente.

11 Estructura Whole El objeto Whole representa una agregación de objetos más pequeños, denominados partes. Forma un grupo semántico que agrupa las partes y coordina y organiza su colaboración. Algunos métodos del objeto Whole pueden ser comodines para servicios específicos de las partes, en estos casos el Whole invoca el servicio relevante del objeto Part. El objeto Whole puede proporcionar funcionalidad adicional que no use ningún servicio de sus partes. Solamente los servicios del Whole son visibles a sus clientes externos.

12 Estructura Part Cada objeto Part es incorporado en exactamente un Whole (dos o más Wholes no pueden compartir la misma parte). Cada parte es creada y destruida en el ciclo de vida de su Whole.

13 Estructura

14 Dinámica

15 Implementación 1. Diseñe la interfaz pública del objeto Whole. Analice la funcionalidad que debe ofrecer a sus clientes, considere únicamente el punto de vista del cliente. 2. Separe el objeto Whole de sus Parts. Hay dos aproximaciones para ensamblar las partes que necesite: Bottom-up Top-down 3. Si sigue una aproximación bottom-up, use objetos Part a partir de bibliotecas de componentes o de clases y especifique su colaboración.

16 Implementación 4. Si sigue una aproximación top-down, parta los servicios del objeto Whole en servicios colaborativos más pequeños. Tenga presente que hay varias formas de descomponer un todo en sus partes: seleccione la estrategia que permita implementar los servicios del todo de la manera más fácil. 5. Especifique los servicios del Whole en términos de los servicios de las Parts. 6. Implemente los objetos Parts. 7. Implemente el objeto Whole. Tenga en cuenta la cardinalidad de las partes y la administración del ciclo de vida de las mismas.

17 Variantes Partes compartidas. Esta variante relaja la restricción de que cada parte deba estar asociada con exactamente un objeto Whole permitiendo que varios Whole compartan el mismo objeto Part; luego el ciclo de vida del objeto Part compartido es desacoplado de su objeto Whole. Partes ensambladas. En esta variante el objeto Whole puede ser un objeto que represente un ensamblaje de objetos más pequeños. Este tipo de estructura es fija, no soporta la adición o remoción de Parts en tiempo de ejecución.

18 Variantes Contenedor-Contenidos. Un contenedor es responsable de mantener diferentes contenidos, se pueden adicionar o remover los contenidos dinámicamente. Colección-Miembros, es una especialización de la variante Contenedor-Contenidos, en la que los objetos Part son todos del mismo tipo.

19 Usos conocidos Las abstracciones de muchas aplicaciones orientadas a objetos siguen el patrón Whole-Part. La mayoría de las bibliotecas de clases orientadas a objetos proporcionan clases de colecciones como listas, conjuntos, y mapas. Estas clases implementan las variantes Colección- Miembro y Contenedor-Contenidos.

20 Bibliografía Buschmann Frank, Meunier Regine, Rohnert Hans, Sommerlad Peter, Stal Michael, Pattern Oriented Software Architecture: A System of Patterns, Volume One, Wiley, 1996

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