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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”
Patrones de DiseñoComo 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.
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
Patrones de DiseñoCapturan 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.
Patrones de DiseñoClasificación 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.
Patrones de diseño
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.
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.
Patrones de diseño
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.
Patrones de diseño
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.
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Patrones de diseño que se usan habitualmente:- DELEGATION- INTERFACE- MARKER INTERFACE
Patrones de diseño
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.
Patrones de diseño
- El lenguaje no permite herencia multiple
- La clase C no desea todos los métodos de B
Patrones de diseño
- No usar herencia sino la relación “USA”
Patrones de diseñoclass C extends A { B objB; C() { // En el constructor se puede crear el objeto B objB = new B();
} void b1() { objB.b1(); } ....
}
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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”.
Patrones de diseñovoid 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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Patrones de diseñoSolución 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; } }}
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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.
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En java basta con implementar a Serializable o clonable.
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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.
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public final class Miclase implements Cloneable { private static Miclase instancia = new Miclase(); public static Miclase getInstance() { return instancia; } ....}
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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.
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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.
Patrones de diseño
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.
Bibliográfia
The design patterns (James W. Cooper)
