Уместность применения

Может потребоваться добавить к некоторому объекту дополнительную функциональность, которая будет выполняться до, после или даже вместо основной функциональности объекта.

Преимущества, достигаемые при применении шаблона

Шаблон позволяет:

• динамически и прозрачно для клиента изменять функциональность объекта;

• реализовать небольшую функциональность, которая в дальнейшем может быть исключена;

• уменьшить число классов, получающихся в результате использования наследования;

• добавить функциональность классу, от который невозможно наследоваться;

• реализовать аналог множественного наследования, в языках его не поддерживающих.

Недостатки шаблона

Использование декоратора может привести к системе с множеством мелких объектов, которые будут выглядеть похоже для разработчика, и появится сложность поддержки системы. Кроме того, декоратор и его закрытые компоненты неидентичны, поэтому тесты на принадлежность типа (instanceof) буду неуспешны.

Детали реализации

Component.cs

abstract class Component

{

protected int value;

public int Value

{

get {return value;}

}

public abstract int Operation();

}

ConcreteComponent.cs

class ConcreteComponent : Component

{

public ConcreteComponent(int value)

{

this.value = value;

}

public override int Operation()

{

return value * value;

}

}

Decorator.cs

class Decorator : Component

{

protected Component component;

public Component Component

{

get { return component; }

set { component = value; }

}

public override int Operation()

{

return component.Operation();

}

}

DecoratorA.cs

class DecoratorA : Decorator

{

string state;

public DecoratorA(string state)

{

this.state = state;

}

public int Operation()

{

return component.Operation() * component.Operation();

}

}

DecoratorB.cs

class DecoratorB : Decorator

{

public int Operation()

{

return component.Operation() * component.Operation() * component.Operation();

}

}

Программа:

static void Main(string[] args)

{

ConcreteComponent c = new ConcreteComponent(2);

DecoratorA decoratorA = new DecoratorA("qwerty");

DecoratorB decoratorB = new DecoratorB();

decoratorA.Component = c;

decoratorB.Component = decoratorA;

Console.WriteLine(decoratorB.Operation());

Console.Read();

}

UML-диаграмма

Диаграмма классов:

Диаграмма последовательности

Литература

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Декоратор_(шаблон_проектирования)

2. http://andrey.moveax.ru/patterns/oop/structural/decorator/

3. http://java.dzone.com/articles/design-patterns-decorator

Фасад

Категория: Структурные шаблоны

Описание

Представляет унифицированный интерфейс вместо набора интерфейсов некоторой подсистемы. Фасад определяет интерфейс более высокого уровня, который упрощает использование подсистемы.

Уместность применения

Шаблон следует применять, если:

• Необходимо предоставить простой интерфейс к сложной подсистеме

• Между клиентами и классами реализации существует много зависимостей

• Необходимо разделить систему на различные «слои»

Преимущества, достигаемые при применении шаблона

Данный шаблон:

• Изолирует клиентов от компонентов подсистемы, уменьшая тем самым число объектов, с которыми клиентам приходится иметь дело, и упрощая работу с подсистемой

• Позволяет ослабить связанность между подсистемой и ее клиентами

• Не препятствует приложениям напрямую обращаться к классам подсистемы, если это необходимо. Это позволяет достигать компромисса между простотой и общностью

Недостатки шаблона

В случае, если фасад является единственной точкой доступа к подсистеме, он может ограничивать доступ к функциям подсистемы и лишать взаимодействие гибкости.

Детали реализации

Subsystems.cs

class InputSystem

{

public int input()

{

Console.WriteLine("Введите число");

return Convert.ToInt16(Console.ReadLine());

}

}

class CalcSystem

{

public int Add(int x, int y)

{

return x + y;

}

}

class OutputSystem

{

public void output(int x)

{

Console.WriteLine("Результат: " + x);

Console.Read();

}

}

Facade.cs

class Facade

{

static InputSystem input;

static CalcSystem calc;

static OutputSystem output;

public Facade()

{

input = new InputSystem();

calc = new CalcSystem();

output = new OutputSystem();

}

public int Input()

{

return input.input();

}

public int Add(int x, int y)

{

return calc.Add(x,y);

}

public void Output(int x)

{

output.output(x);

}

}

Программа:

static void Main(string[] args)

{

Facade facade = new Facade();

int x = facade.Input();

int y = facade.Input();

x = facade.Add(x, y);

facade.Output(x);

}

UML-диаграмма

Диаграмма классов:

Диаграмма последовательности

Литература

1. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. — СПб: Питер, 2001. — 368 с.: ил. (Серия «Библиотека программиста»)

Приспособленец

Категория: Структурные шаблоны

Описание

Приспособленец - это экземпляр объекта, который выдает себя за группу самостоятельных экземпляров.

Уместность применения

• В приложении используется большое число объектов и из-за этого накладные расходы на хранение высоки.

• Большую часть состояния объектов можно вынести вовне (в ответственность клиентов, которые создают и используют эти объекты). Многие группы объектов можно заменить относительно небольшим количеством разделяемых объектов, поскольку внешнее состояние вынесено.

• Приложение не зависит от идентичности объекта. Поскольку объекты-приспособленцы могут разделяться, то проверка на идентичность возвратит истину для «концептуально» различных объектов (внутреннее состояние объектов же не меняется). Ключевой момент в том, что когда эти объекты запускают свои функции, то с учетом переданной от клиента информации (внешнего состояния) – результат выполнения получения совсем не идентичен другим

Преимущества, достигаемые при применении шаблона

Позволяет эконмить память за счет:

• Уменьшается общее число экземпляров.

• Сокращется объем памяти, необходимый для хранения внутреннего состояния.

• Внешнее состояни вычисляется, а не хранится.

Недостатки шаблона

Увеличивается сложность, за счет того, что приходится управлять не используемым совместно состонянием внешне.

Детали реализации

Plane.cs

class Plane

{

protected string type;

protected int wingspan;

protected int capacity;

protected int speed;

protected int range;

protected int assetNumber;

public void Display(int assetNumber)

{

this.assetNumber = assetNumber;

Console.WriteLine(assetNumber + " " + type + ": " + Environment.NewLine +

" wingspan: " + wingspan + Environment.NewLine +

" capacity: " + capacity + Environment.NewLine +

" speed: " + speed + Environment.NewLine +

" range:" + range);

}

}

Planes.cs

class Boeing797 : Plane

{

public Boeing797()

{

type = "Boeing797";

wingspan = 80;

capacity = 1000;

speed = 1046;

range = 14400;

}

}

class Airbus380 : Plane

{

public Airbus380()

{

type = "Airbus380";

wingspan = 790;

capacity = 555;

speed = 912;

range = 10370;

}

}

PlaneFactory.cs

class PlaneFactory

{

Dictionary planes = new Dictionary();

public Plane GetPlane(string type)

{

Plane plane;

if (!planes.TryGetValue(type,out plane))

{

switch (type)

{

case "Boeing797": plane = new Boeing797(); break;

case "Airbus380": plane = new Airbus380(); break;

}

planes.Add(type, plane);

}

return plane;

}

}

Программа:

static void Main(string[] args)

{

PlaneFactory pf = new PlaneFactory();

List planes = new List() { "Boeing797", "Airbus380", "Airbus380", "Boeing797" };

int assetNumber = 10001;

foreach (string type in planes)

{

assetNumber++;

Plane plane = pf.GetPlane(type);

plane.Display(assetNumber);

}

Console.Read();

}

}

UML-диаграмма

Диаграмма классов:

Диаграмма последовательности

Литература

1. http://codelab.ru/pattern/flyweight/

2. http://groovy.codehaus.org/Flyweight+Pattern

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Flyweight

Заместитель

Категория: Структурные шаблоны

Описание

Заместитель (Proxy) - шаблон проектирования, который предоставляет объект, который контролирует доступ к другому объекту, перехватывая все вызовы

В зависимости от цели использования можно выделить следующие типы Прокси:

• Удаленный прокси (Remote proxy) – обеспечивает взаимодействие с объектом в другом адресном пространстве. Это может быть как другое приложение на текущем компьютере, так и компонент на интернет сервере. При этом клиент обращается к объекту как к локальному, не замечая различий.

• Виртуальный прокси (Virtual proxy) – выполняет оптимизацию доступа к объекту, может самостоятельно обрабатывать некоторые запросы. Например, создание ресурсоёмких объектов только при абсолютной необходимости в них. Другим характерным примером может служить кэширование, в результате которого Прокси сам может отвечать на часть запросов.

• Защищающий прокси (Protection proxy) – управляет объектом, разграничивая права доступа различных клиентов.

• Умная ссылка (Smart reference) – обеспечивает выполнение дополнительных действий при вызове методов объекта. Примерами могут служить подсчет ссылок или обеспечение потокобезопасности работы с объектом.

Уместность применения

Шаблон применяется, если:

• работа с объектом не должна зависеть от того, где он реально расположен (от адресного пространства приложения до удаленного сервера);

• нужно выполнять определенные действия при доступе к объекту;

• необходимо оптимизировать взаимодействие объекта с клиентом.

Преимущества, достигаемые при применении шаблона

• Упрощяет и оптимизирует взаимодействие с объектом, скрывая несущественные для конкретной задачи подробности реализации.

• Прозрачен для клиента, поскольку предоставляет тот же интерфейс, что и замещаемый объект.

Недостатки шаблона

• Уменьшается эффективность, посольку клиент обращается к объекту ненапрямую

Детали реализации

IMath.cs

class Plane

interface IMath

{

double Add(double x, double y);

double Sub(double x, double y);