ПКРПСиБД LAB3 Машеров Д.Е. (548652)
Текст из файла
Национальный исследовательский институт
Московский Энергетический Институт (Технический Университет)
Институт автоматики и вычислительной техники
Кафедра Прикладной математики
Лабораторная работа №3
по дисциплине «Проектирование крупных распределенных программных систем и баз данных»
тема: «Реализация одного из порождающих шаблонов проектирования»
Выполнил:
Машеров Д.Е.
Проверил:
к.т.н., доц. Куриленко И.Е.
Москва
Шаблон проектирования «Абстрактная фабрика»
Категория
Порождающие шаблоны проектирования
Описание
Абстрактная фабрика (англ. Abstract factory) — порождающий шаблон проектирования, позволяющий изменять поведение системы, варьируя создаваемые объекты, при этом сохраняя интерфейсы. Он позволяет создавать целые группы взаимосвязанных объектов, которые, будучи созданными одной фабрикой, реализуют общее поведение. Шаблон реализуется созданием абстрактного класса Factory, который представляет собой интерфейс для создания компонентов системы (например, для оконного интерфейса он может создавать окна и кнопки). Затем пишутся наследующиеся от него классы, реализующие этот интерфейс.
Уместность применения
Шаблон применяется, если
-
Система не должна зависеть от того, как создаются, компонуются и представляются входящие в нее объекты.
-
Входящие в семейство взаимосвязанные объекты должны использоваться вместе и вам необходимо обеспечить выполнение этого ограничения.
-
Система должна конфигурироваться одним из семейств составляющих ее объектов.
-
Требуется предоставить библиотеку объектов, раскрывая только их интерфейсы, но не реализацию.
Преимущества, достигаемые при применении шаблона
-
изолирует конкретные классы;
-
упрощает замену семейств продуктов;
-
гарантирует сочетаемость продуктов.
Недостатки шаблона
Сложно добавить поддержку нового вида продуктов.
Детали реализации
Интерфейсы продуктов
interface Iphone:
{
string Name();
}
interface ISmartphone
{
string Name();
}
Конкретные классы, реализующие интерфейс:
class LGPhone : IPhone
{
public string Name()
{
return "LGPhone";
}
}
class SamsungPhone : IPhone
{
public string Name()
{
return "SamsungPhone";
}
}
class LGSmartphone : ISmartphone
{
public string Name()
{
return "LGSmartphone";
}
}
class SamsungSmartphone : ISmartphone
{
public string Name()
{
return "SamsungSmartphone";
}
}
Интерфейс, реализующий фабрику
interface IAllPhonesFactory
{
IPhone getPhone();
ISmartphone getSmartphone();
}
Конкретные классы фабрик
class LGFactory : IAllPhonesFactory
{
public IPhone getPhone()
{
return new LGPhone();
}
public ISmartphone getSmartphone()
{
return new LGSmartphone();
}
}
class SamsungFactory : IAllPhonesFactory
{
public IPhone getPhone()
{
return new SamsungPhone();
}
public ISmartphone getSmartphone()
{
return new SamsungSmartphone();
}
}
Клиент
class Client
{
IPhone phone;
ISmartphone smartphone;
IAllPhonesFactory factory;
string firmName;
public Client(string firmName)
{
this.firmName = firmName;
}
public void ShowPhones()
{
switch (firmName)
{
case "Samsung":
factory = new SamsungFactory();
break;
case "LG":
factory = new LGFactory();
break;
}
Console.WriteLine(firmName);
phone = factory.getPhone();
smartphone = factory.getSmartphone();
Console.WriteLine("----Smart Phone: " + factory.getSmartphone().Name());
Console.WriteLine("----Phone: " + factory.getPhone().Name());
}
}
Программа
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Client cl = new Client("LG");
cl.ShowPhones();
Console.ReadLine();
}
}
UML-диаграмма
Диаграмма классов:
Диаграмма последовательности
Литература
-
http://ru.wikipedia.org/wiki/Абстрактная_фабрика_(шаблон_проектирования)
-
http://www.codeproject.com/Articles/328373/Understanding-and-Implementing-Abstract-Factory-Pa
Шаблон проектирования «Фабричный метод»
Категория
Порождающие шаблоны проектирования
Описание
Фабричный метод (англ. Factory Method) — порождающий шаблон проектирования, предоставляющий подклассам интерфейс для создания экземпляров некоторого класса. В момент создания наследники могут определить, какой класс создавать. Иными словами, Фабрика делегирует создание объектов наследникам родительского класса. Это позволяет использовать в коде программы не специфические классы, а манипулировать абстрактными объектами на более высоком уровне. Также известен под названием виртуальный конструктор (англ. Virtual Constructor).
Уместность применения
Шаблон применяется, если
-
Определяет интерфейс для создания объекта, но оставляет подклассам решение о том, какой класс инстанциировать. Фабричный метод позволяет классу делегировать создание подклассов. Используется, когда:
-
классу заранее неизвестно, объекты каких подклассов ему нужно создавать.
-
класс спроектирован так, чтобы объекты, которые он создаёт, специфицировались подклассами.
-
класс делегирует свои обязанности одному из нескольких вспомогательных подклассов, и планируется локализовать знание о том, какой класс принимает эти обязанности на себя.
Преимущества, достигаемые при применении шаблона
-
позволяет сделать код создания объектов более универсальным, не привязываясь к конкретным классам (ConcreteProduct), а оперируя лишь общим интерфейсом (Product);
-
позволяет установить связь между параллельными иерархиями классов.
Недостатки шаблона
-
необходимость создавать наследника Creator для каждого нового типа продукта (ConcreteProduct).
Детали реализации
Интерфейсы продукта
interface IAircraft
{
string Name();
}
Конкретные классы, реализующие интерфейс:
class Helicopter : IAircraft
{
public string Name()
{
return "Вертолет";
}
}
class Plane : IAircraft
{
public string Name()
{
return "Самолет";
}
}
Интерфейс создателя
interface Aircraftfirm
{
string getName();
IAircraft getAircraftType();
}
Конкретные создатели
class MiG : Aircraftfirm
{
public string getName()
{
return "МиГ";
}
public IAircraft getAircraftType()
{
return new Plane();
}
}
class Mi : Aircraftfirm
{
public string getName()
{
return "Ми";
}
public IAircraft getAircraftType()
{
return new Helicopter();
}
}
Программа
static void FirmDescription(Aircraftfirm firm)
{
Console.WriteLine("Фирма " + firm.getName() + " производит летательные аппараты типа " + firm.getAircraftType().Name());
}
static void Main(string[] args)
{
Aircraftfirm firm = new MiG();
FirmDescription(firm);
firm = new Mi();
FirmDescription(firm);
Console.Read();
}
UML-диаграмма
Диаграмма классов:
Диаграмма последовательности
Литература
-
http://ru.wikipedia.org/wiki/Фабричный_метод
Шаблон проектирования «Отложенная инициализация»
Категория
Порождающие шаблоны проектирования
Описание
Отложенная (ленивая) инициализация (англ. Lazy initialization) -приём в программировании, когда некоторая ресурсоёмкая операция (создание объекта, вычисление значения) выполняется непосредственно перед тем, как будет использован её результат.
Уместность применения
Шаблон применяется, если существует какие-то данные, которые являются «дорогими». Преимущества, достигаемые при применении шаблона
-
Операция выполняется только в тех случаях, когда она действительно необходима;
-
Результат ресурсоемкой операции сохраняется, таким образом нет необходимости повторять операцию заново.
Недостатки шаблона
-
Невозможно явным образом задать порядок инициализации объектов;
-
Возникает задержка при первом обращении к объекту.
Детали реализации
ProgramLanguage.cs
public class ProgramLanguage
{
private string languageName;
private static Dictionary
private ProgramLanguage(String languageName)
{
this.languageName = languageName;
}
public static ProgramLanguage getLanguage(string name)
{
ProgramLanguage lang;
if (!languagesDictionary.TryGetValue(name,out lang))
{
lang = new ProgramLanguage(name);
languagesDictionary.Add(name, lang);
}
return lang;
}
public static void ShowAll()
{
if ( languagesDictionary.Count > 0)
{
Console.WriteLine("Всего записано: " + languagesDictionary.Count);
foreach (KeyValuePair
{
Console.WriteLine(lang.Key);
}
Console.WriteLine();
}
}
public ProgramLanguage()
{
}
}
Program.cs
static void Main(string[] args)
{
ProgramLanguage.getLanguage("Haskell");
ProgramLanguage.getLanguage("C++");
ProgramLanguage.ShowAll();
ProgramLanguage.getLanguage("Haskell");
Console.WriteLine("Состояние после попытки получения Haskell:");
ProgramLanguage.ShowAll();
Console.ReadLine();
}
UML-диаграмма
Диаграмма классов:
Диаграмма последовательности
Литература
-
http://en.wikipedia.org/wiki/Lazy_initialization
-
http://www.javapractices.com/topic/TopicAction.do?Id=34
Шаблон проектирования «Объектный пул»
Категория
Порождающие шаблоны проектирования
Описание
Объектный пул (англ. object pool) — порождающий шаблон проектирования, набор инициализированных и готовых к использованию объектов. Когда системе требуется объект, он не создаётся, а берётся из пула. Когда объект больше не нужен, он не уничтожается, а возвращается в пул.
Уместность применения
Шаблон применяется, если:
-
объекты часто создаются и уничтожаются;
-
в системе существует ограниченное количество объектов типа, хранимого в пуле;
-
создание и/или уничтожение объекта являются очень затратными операциями.
Преимущества, достигаемые при применении шаблона
При использовании шаблона повышается производительность, когда создание объекта в начале работы и уничтожение его в конце приводит к большим затратам.
Недостатки шаблона
Получение объекта из пула и его возврат обратно в пул могут быть более «дорогими», чем если бы объект просто создавался, особенно на многопроцессорноой машине, поскольку такие операции должны быть синхронизированны.
Детали реализации
Объектный пул
class ObjectPool
{
List
static ObjectPool instance;
ObjectPool() {}
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
