9. Паттерны Singleton, Strategy, Decorator, Observer (1186015)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Проектирование больших систем наC++Коноводов В. А.кафедра математической кибернетики ВМКЛекция 903.11.2017Пример: паттерн SingletonГлобальные переменные — это некоторое зло.a.cpp:std::vector<int> va;//...b.cpp:extern std::vector<int> va;struct TInit {TInit() { va.push_back(1);}};TInit Init;Порядок инициализации?Глобальные объекты → local static объекты:std::vector& GetVal() {static std::vector<int> va;return va;}Пример: паттерн SingletonSingleton — класс, у которого в любой момент временисуществует не более одного объекта.Пример: паттерн SingletonSingleton — класс, у которого в любой момент временисуществует не более одного объекта.class Singleton {private:Singleton(){}static Singleton* instance;public:// data// ...Singleton(const Singleton&) = delete;static Singleton* Instance() {if (instance == nullptr) {instance = new Singleton();}return instance;}};Singleton* Singleton::instance = nullptr;Пример: паттерн Singletonclass Singleton {protected:Singleton(){ /*...*/ }~Singleton(){ /*...*/ }public:// data// ...Singleton(const Singleton&) = delete;Singleton(Singleton&&) = delete;Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;Singleton& operator=(Singleton &&) = delete;static Singleton& Instance() {static Singleton instance;return instance;}};Пример: паттерн SingletonПочему это плохой паттерн?IЭто скрытие глобальной переменной — в обход всего к нейможно получить доступ.IСложно работать с наследованием.IНевозможно простым способом развернуть код внесколько функций с разными объектами-синглтонами.Пример: паттерн StrategyПаттерн, предназначенный для определения семействаалгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения ихвзаимозаменяемости.IИнкапсуляция алгоритма,Iувеличение модульности и проверяемости кода,Iдешевое масштабирование кода,Iвыбор алгоритма, основываясь на данных (в процессеисполнения кода можно это изменить).Пример: паттерн StrategyПаттерн, предназначенный для определения семействаалгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения ихвзаимозаменяемости.IИнкапсуляция алгоритма,Iувеличение модульности и проверяемости кода,Iдешевое масштабирование кода,Iвыбор алгоритма, основываясь на данных (в процессеисполнения кода можно это изменить).Когда?IНужны разные варианты алгоритма или поведения,Iнужно изменять поведение объектов в runtime,Iнужны разные алгоритмы в зависимости от состояния.Пример: паттерн StrategyПример: паттерн Strategy и кофе-машинаclass Recipe {public:virtual double GetAmountOfWater() const = 0;virtual void Make() = 0;};class HotBeverage {void BoilWater(double amount) {std::cout << "boiling " << amount << " ml of water..."<< std::endl;}void Pour() {std::cout << "pouring in cup" << std::endl;}std::shared_ptr<Recipe> recipe;public:HotBeverage(std::shared_ptr<Recipe> r) : recipe(r) {}void prepare() {BoilWater(recipe->GetAmountOfWater());recipe->Make();Pour();}};Пример: паттерн Strategy и кофе-машинаclass Coffee: public Recipe {double AmountOfWater;int StrongLevel;public:Coffee(double amountOfWater, int level): AmountOfWater(amountOfWater), StrongLevel(level){ }virtual double GetAmountOfWater() const { return AmountOfWater; }virtual void Make() { std::cout << "brewing coffee...";}};class HotChocolate : public Recipe {double AmountOfWater;public:HotChocolate(double amountOfWater): AmountOfWater(amountOfWater){ }virtual double GetAmountOfWater() const { return AmountOfWater; }virtual void Make() { std::cout << "making hot chocolate..."; }};Пример: паттерн Strategy и кофе-машинаint main() {auto coffee = std::make_shared<Coffee>(200, 3);auto hotChocolate = std::make_shared<HotChocolate>(100);std::vector<HotBeverage> beverages = {HotBeverage(coffee),HotBeverage(hotChocolate)};for (auto&x : beverages) x.prepare();}Пример: паттерн Strategy и кофе-машиначерез лямбдыclass HotBeverage {void BoilWater(double amount) {std::cout << "boiling " << amount << " ml of water...";}void Pour() {std::cout << "pouring in cup" << std::endl;}std::function<double()> GetAmountOfWater;std::function<void()> Make;public:HotBeverage(std::function<double()> getAmountOfWater,std::function<void()> make): GetAmountOfWater(getAmountOfWater), Make(make) {}void prepare() {BoilWater(GetAmountOfWater());Make();Pour();}};Пример: паттерн Strategy и кофе-машиначерез лямбдыstatic void MakeCofee() { std::cout << "brewing coffee..."; }static void MakeHotChocolate() { std::cout << "making chocolate..."; }static double GetAmountOfWater(double amount) { return amount; }int main() {auto coffee = HotBeverage([] { return GetAmountOfWater(200); },MakeCofee);auto hotChocolate = HotBeverage([] { return GetAmountOfWater(100); },MakeHotChocolate);std::vector<HotBeverage> beverages = {coffee, hotChocolate};for (auto&x : beverages) x.prepare();}Пример: паттерн DecoratorДинамически добавляет дополнительное поведение объекту.Декоратор создает список объектов-оберток над другимиобъектами.

Они наследуются от того же самого интерфейса.Перегрузкой методов можно либо использовать исходныеварианты, либо добавлять свою функциональность.Пример: паттерн DecoratorIДекоратор имеет тот же интерфейс, что и Component(использование декоратора).IДекоратор содержит указатель на конкретный Component(реализация декоратора).Пример: паттерн Decoratorclass TWriterInterface {public:virtual ~TWriterInterface() = default;virtual void Write(const std::string& s) = 0;};class TStandardWriter : public TWriterInterface {public:virtual ~TStandardWriter() = default;virtual void Write(const std::string& s) { std::cout << s<< std::endl; }};using TWriterInterfacePtr = std::unique_ptr<TWriterInterface>;class Decorator : public TWriterInterface {TWriterInterfacePtr Interface;public:Decorator(TWriterInterfacePtr ptr) { Interface = std::move(ptr);}virtual void Write(const std::string& s) override {Interface->Write(s);}};Пример: паттерн Decoratorclass DecoratorWithBorder : public Decorator {std::string Name;public:DecoratorWithBorder(TWriterInterfacePtr ptr, const std::string& n): Decorator(std::move(ptr)), Name(n){}virtual void Write(const std::string& s) override {std::cout << "=== " << Name << " ===" << std::endl;Decorator::Write(s);std::cout << "====" << std::string(Name.size(), '=')<< "====" << std::endl;}};class DecoratorWithExclamation : public Decorator {public:DecoratorWithExclamation(TWriterInterfacePtr ptr): Decorator(std::move(ptr)) {}virtual void Write(const std::string& s) override {std::cout << "ATTENTION!!!" << std::endl;Decorator::Write(s);}};Пример: паттерн Decoratorint main() {TWriterInterfacePtr writer = std::make_unique<TStandardWriter>();writer->Write("some information");}some informationПример: паттерн Decoratorint main() {TWriterInterfacePtr writer = std::make_unique<TStandardWriter>();TWriterInterfacePtr writer2 =std::make_unique<DecoratorWithBorder>(std::move(writer), "Magic");writer2->Write("some information again");}=== Magic ===some information again=============Пример: паттерн Decoratorint main() {TWriterInterfacePtr writer = std::make_unique<TStandardWriter>();writer->Write("some information");TWriterInterfacePtr writer2 =std::make_unique<DecoratorWithBorder>(std::move(writer), "Magic");TWriterInterfacePtr writer3 =std::make_unique<DecoratorWithExclamation>(std::move(writer2));writer3->Write("some information again and again");}ATTENTION!!!=== Magic ===some information again and again=============Пример: паттерн DecoratorFeature: возможность кастомизации и конфигурации ожидаемогоповедения.

Работа начинается с пустым объектом, который имеетбазовую функциональность. Затем происходит выбор декораторов,оборачивающих и обогощающих базовый объект.Пример: паттерн DecoratorFeature: возможность кастомизации и конфигурации ожидаемогоповедения. Работа начинается с пустым объектом, который имеетбазовую функциональность. Затем происходит выбор декораторов,оборачивающих и обогощающих базовый объект.Наследование или Декоратор?IВ случае декоратора проще изменять объекты в run-time.IПроще создавать множественные изменения поведений.IЕсли динамически менять поведение объекта не нужно — ненужен и декоратор, наследование может быть проще.Пример: паттерн DecoratorFeature: возможность кастомизации и конфигурации ожидаемогоповедения.

Работа начинается с пустым объектом, который имеетбазовую функциональность. Затем происходит выбор декораторов,оборачивающих и обогощающих базовый объект.Наследование или Декоратор?IВ случае декоратора проще изменять объекты в run-time.IПроще создавать множественные изменения поведений.IЕсли динамически менять поведение объекта не нужно — ненужен и декоратор, наследование может быть проще.Стратегия? Декоратор?IДекораторы оборачивают объект снаружи, стратегии жевставляются в него внутрь по неким интерфейсам.IНедостаток стратегии: класс должен быть спроектирован свозможностью вставки стратегий.IНедостаток декоратора: не всегда желательное смешениепубличного интерфейса и интерфейса кастомизации.Пример: паттерн ObserverОпределяет зависимость типа «один ко многим» междуобъектами таким образом, что при изменении состояния одногообъекта все зависящие от него оповещаются об этом событии.Iсубъекты (объекты, которые могут изменяться)Iнаблюдатели (объекты, уведомляемые при изменениисостоянии)Пример: паттерн ObserverОпределяет зависимость типа «один ко многим» междуобъектами таким образом, что при изменении состояния одногообъекта все зависящие от него оповещаются об этом событии.Iсубъекты (объекты, которые могут изменяться)Iнаблюдатели (объекты, уведомляемые при изменениисостоянии)Субъекты не заинтересованы в управлении временем жизнисвоих наблюдателей, но заинтересованы в том, чтобы еслинаблюдатель был уничтожен, субъекты не пытались к немуобратиться.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций