PATRONES DE DISEO

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PATRONESDE DISEÑO
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño
Widget
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Patrones de diseño
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Patrones de diseño

• Descripción de patrones de diseño
• Nombre del patrón y clasificación
• Propósito. Qué hace el patrón?. Para qué
  sirve?. Qué problemas de diseño resulte?
• Otros nombres
• Justificación
• Aplicabilidad. En que situaciones se debe
  utilizar. En que situaciones no se debe utilizar.
• Estructura. Representación gráfica (UML)
• Participantes. Clases y objetos que participan y
  sus responsabilidades
• Consecuencias. Rendimiento, facilidad de
  mantenimiento ...

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Patrones de diseño

• Implementación. Consejos, técnicas, asuntos
  específicos de algunos lenguajes
• Código ejemplo
• Ejemplos de uso
• Patrones relacionados

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Patrones de diseño

• Qué problemas resuelven los patrones de diseño?
• Encontrar objetos apropiados
• Determinar la granularidad de los objetos
• Especificar las interfaces de los objetos
• Especificar las implementaciones de los objetos
  (Clases)
• Implementar mecanismos de reutilización de código
• Herencia versus Composición
• Delegación

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Patrones de diseño

• Tipos de patrones
• Patrones creacionales
• Patrones estructurales
• Patrones de comportamiento

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Patrones de diseño

• Patrones creacionales
• Ayudan a que un sistema sea independiente de cómo
  sus objetos son creados
• Patrones creacionales de clase. Usan herencia
  para variar las clases que son instanciadas
• Patrones creacionales de objeto. Delegan la
  creación de objetos a otros objetos
• Los patrones creacionales contienen conocimiento
  de qué clases concretas el sistema usa
• Esconden la forma en que los objetos son creados

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Patrones de diseño

• Lo único que el sistema total conoce de los
  objetos son sus interfaces
• Dan flexibilidad con respecto a
• Qué es creado
• Quién crea los objetos
• Cómo se crean y cuándo
• La configuración puede ser estática (en tiempo de
  compilación) o dinámica (en tiempo de ejecución)
• Pueden ser competidores o pueden complementarse

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Patrones de diseño

• Ejemplo construir un laberinto para un juego

MapSite
enter()
Room
Wall
Door
Maze
enter() setSide() getSide()
enter()
enter()
isOpen
roomNumber
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Patrones de diseño

• public class MapSite
• public abstract void enter()
• public class Room extends mapsite()
• private MapSite sides4
• private int roomNumber
• public Room(int roomNo) ...
• public MapSite getSide(Direction dir) ...
• public void setSide(Direction dir, MapSite
  site) ...

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Patrones de diseño
public class Wall extends MapSite public
void enter() ... public class Door extends
Mapsite() public Door(Room r1, Room r2)
... public void enter() ... public
Room otherSideFrom(Room r) ... private
Room room1 private Room room2 private
boolean isOpen
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public class Maze public Maze() ...
public void addRoom(Room r) ... public
Room RoomNo(int n) ... private ...
...
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Public class MazeGame Maze createMaze()
Maze aMaze new Maze() Room r1
new Room(1) Room r2 new Room(2)
Door theDoor new Door(r1, r2)
aMaze.addRoom(r1) aMaze.addRoom(r2)
r1.setSide(Direction.North, new Wall())
r1.setSide(Direction.East, theDoor)
r1.setSide(Direction.South, newWall)
r1.setSide(direction.West, new Wall)
r2.setSide(Direction.North, new Wall())
r2.setSide(Direction.East, new Wall)
r2.setSide(Direction.South, newWall)
r2.setSide(direction.West, theDoor)
return aMaze
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Patrones creacionales

• Abstrac Factory
• Propósito. Proveer una interfaz para crear
  familias de objetos relacionados sin especificar
  sus clases concretas
• Otros nombres. Kit
• Motivación. Ejemplo de interfaces de usuario.

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Patrones creacionales

• Aplicabilidad. Usar este patrón cuando
• Un sistema debe ser independiente de como sus
  productos son creados, compuestos y representados
• Un sistema debe ser configurado con una de
  múltiples familias de productos
• Una familia de objetos relacionados está diseñada
  para ser usados conjuntamente
• Se desea proveer una biblioteca de clases de
  productos y sólo se desea revelar sus interfaces,
  no sus implementaciones

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Patrones creacionales

• Estructura

AbstracProductA
ProductA1
ProductA2
AbstracProductB
ProductB1
ProductB2
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Patrones creacionales

• Participantes
• Abstract Factory (WidgetFactory)
• ConcreteFactory (WindowsFactory, MacFactory)
• AbstractProduct (ScrollBar, Menu)
• ConcreteProduct(WindowsScrollBar, WindowsMenu)
• Client

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Patrones creacionales

• Colaboraciones
• Normalmente se crea una única instancia de una
  clase concreta en tiempo de ejecución. Esta
  fábrica crea objetos que tienen determinada
  interfaz. Para crear objetos diferentes se usar
  una fábrica diferente
• Fábrica abstracta difiere la creación de objetos
  a las subclases concretas.

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Patrones creacionales

• Consecuencias
• Aísla las clases concretas.
• Hace fácil cambiar de familia de productos
• Promueve la consistencia entre productos
• Es difícil soportar nuevos tipos de productos

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Patrones creacionales

• Implementación
• Se puede implementar la fábrica como un singleton
• Creación de productos.
• La fabrica abstracta solo declara la interfaz de
  los productos
• Usar el patrón FactoryMethod
• Colocar en los métodos create un parámetro que
  indique lo que se desea crear

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Patrones creacionales

• Singleton
• Propósito. Asegurar que una clase tiene una sola
  instancia y proveer un punto global de acceso a
  la misma
• Motivación. Hay casos en que solo debe haber un
  objeto de una clase print spooler, file system,
  window manager
• Aplicabilidad. Usar cuando
• Debe haber exactamente una instancia de una clase
• Cuando la única instancia debe ser extendible y
  los clientes deben ser capaces de usar la
  instancia extendida sin modificar el código

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Patrones creacionales

• Estructura

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Patrones creacionales

• Participantes. Singleton
• Define una operación instance que permite a los
  clientes acceder a la única instancia
• Puede ser responsable de crear su única instancia
• Colaboraciones
• Los clientes acceden a la instancia única a
  través de la operación instance

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Patrones creacionales

• Consecuencias
• Acceso controlado a la instancia única
• Espacio de nombres reducido (no se requieren
  variables globales)
• Permite refinamiento de operaciones y
  representación. La clase se puede extender.
• Más flexible que las operaciones de clase
  (métodos estáticos).

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Patrones creacionales

• Implementación
• Class Singleton
• private static Singleton instancenull
• public static Singleton instance()
• if (instance null)
• instance new Singleton()
• return instance
• protected Singleton()

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Patrones creacionales

• Factory method
• Propósito. Definir una interfaz para crear
  objetos, dejando que las subclases decidan que
  clase instanciar.
• Motivación
• Aplicabilidad. Usar cuando
• Una clase no puede anticipar la clase de objetos
  que debe crear
• Se necesita que las subclases especifiquen los
  objetos a ser creados

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Patrones creacionales

• Estructura

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Patrones creacionales

• Participantes
• Producto
• ProductoConcreto
• Creador
• CreadorConcreto
• Colaboraciones
• El patrón Creator delega en las subclases la
  creación de los objetos.

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Patrones creacionales

• Consecuencias
• Eliminan la necesidad de especificar las clases
  de los objetos creados
• El código solo trabaja con interfaces
• Desventaja. Es posible que los clientes tengan
  que crear una subclase de creador solo para crear
  un objeto

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Patrones creacionales

• Implementación
• Posibles implementaciones
• El creador es una clase abstracta
• El creador es una clase concreta
• Métodos fábrica parametrizados

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Patrones creacionales

• Builder
• Propósito. Separar la construcción de un objeto
  complejo de su representación de manera que el
  mismo proceso de construcción pueda crear
  diferentes representaciones
• Motivación. Ejemplo una aplicación que convierte
  texto RTF a diferentes formatos texto ascii,
  TeX, TextWidget.

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Patrones creacionales

• Estructura

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Patrones creacionales

• Aplicabilidad. Usar cuando
• El algoritmo para crear un objeto complejo debe
  ser independiente de las partes que constituyen
  el objeto y su ensamblaje
• El proceso de construcción debe permitir
  representaciones diferentes del objeto
  construido.
• Participantes
• Builder (TextConverter)
• ConcreteBuilder (ASCIIConverter, TeXConverter,
  ...)
• Director (RTFReader).
• Product (ASCIIText, TeXText)

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Patrones creacionales

• Colaboraciones
• El cliente crea el objeto Director y lo configura
  con el constructor (builder deseado)
• El director le notifica al constructor cada vez
  que se debe construir una parte del producto
• El constructor procesa solicitudes del director y
  agrega partes al producto
• El cliente obtiene el producto del constructor

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Patrones creacionales

• Consecuencias
• Permite variar la representación interna del
  producto
• El objeto constructor provee al director con una
  interfaz para construir el producto.
• Permite aíslar el código de construcción y
  representación
• Permite un control fino del proceso de
  construcción.
• Los objetos son construidos paso por paso.
• Cuando el proceso termina el producto es
  retribuido

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Patrones creacionales

• Implementación
• Típicamente hay una clase abstracta Builder (o
  interfaz) que define una operación para crear
  cada componente.
• Las clases concretas sobrecargan esas
  operaciones.
• No hay clase abstracta para el producto debido a
  que éstos pueden variar mucho

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Patrones creacionales

• Prototype
• Propósito. Especificar los tipos de objetos a ser
  creados usando un prototipo. Crear nuevos objetos
  clonando el prototipo
• Motivación

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Patrones creacionales

• Aplicabilidad. Usar cuando
• Las clases a instanciar se especifican en tiempo
  de ejecución
• Para evitar una jerarquía de fábricas paralelas a
  la jerarquía de productos

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Patrones creacionales

• Estructura

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Patrones creacionales

• Participantes
• Prototype
• Concrete prototype
• Client
• Colaboraciones
• Un cliente solicita a un prototipo que se clone a
  si mismo

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Patrones creacionales

• Consecuencias
• Consecuencias similares a AbstractFactory
• Se pueden agregar y eliminar productos en tiempo
  de ejecución
• Menos uso de herencia
• Permite configurar una aplicación con clases
  dinámicamente.