Design Pattern in Java

Un modo di fare qualcosa, di perseguire un intento usando la tecnologia a oggetti

HELLO!Io sono Antonio MusarraSono qui per cercare di trasmettere come i design pattern possano diventare i nostri migliori amici.

Puoi trovarmi con un tweet a @antonio_musarra

Categorie di pattern» Pattern architetturali (stili architetturali):

descrivono lo schema organizzativo della struttura che caratterizza un sistema software.⋄ In genere individuano le parti del sistema a cui

sono associate responsabilità omogenee e le relazioni che esistono tra i diversi sottosistemi.

Categorie di pattern» Pattern di disegno (design pattern): sono i pattern

che si riferiscono alle problematiche legate al disegno object-oriented⋄ forniscono uno schema per raffinare gli elementi

di un sistema software o le relazioni tra di essi⋄ descrive una struttura che ricorre comunemente

di elementi di progetto interconnessi, che risolvono un problema di progettazione generale in un contesto particolare

Categorie di pattern» Pattern di implementazione (idiomi): sono pattern

di basso livello specifici per una particolare tecnologia (per esempio, il .NET Framework, J2EE).⋄ descrivono le modalità implementative da

utilizzare per risolvere problematiche di sviluppo sfruttando in modo mirato le caratteristiche peculiari di una particolare piattaforma.

Categorie di patternCiascuna categoria è caratterizzata da un grado di astrazione differente.» I pattern architetturali sono troppo generici per essere

orientati a risolvere problematiche di disegno» I pattern idiomatici, molto legati alla tecnologia a cui si

riferiscono e all’implementazione vera e propria.

Categorie di patternCiascuna categoria è caratterizzata da un grado di astrazione differente.» I design pattern descrivono soluzioni che

lasciano sempre e comunque un certo grado di libertà nella loro adozione e implementazione⋄ non descrivono mai soluzioni che sono valide

per una piattaforma specifica⋄ hanno una validità più generale e trasversale

rispetto alla tecnologia

Introduzione ai design pattern» Pattern di interfaccia» Pattern di responsabilità» Pattern di costruzione» Pattern di operazione» Pattern di estensione

La maggior parte delle implementazioni dei design pattern in java sono disponibili sul repository GitHub java-design-patterns all’indirizzo https://github.com/amusarra/java-design-patterns

1.Perchè i design patternUn modo comune per risolvere problemi ricorrenti

A quale scopo usare i pattern?» Un pattern è un metodo ben preciso di

svolgere un determinato lavoro, di perseguire un intento.

» E’ possibile identificare metodi efficaci d’uso comune per raggiungere obiettivi e risolvere problemi in vari contesti.

» Un design pattern, letteralmente “pattern di progettazione”, è un pattern che utilizza le classi e i metodi di un linguaggio orientato agli oggetti.

I Design Pattern» Fanno parte dell’ingegneria del software» Introdotti perchè ci si accorse che c’erano

problemi ricorrenti e le soluzioni adottate erano pressoché simili

» Introdotti per fornire uno schema di partenza dal quale definire poi i propri progetti

» L’adozione dei pattern rende più flessibili e robusti i sistemi sw e il tempo dedicato alla ricerca di una soluzione diminuisce.

Struttura dei Design Pattern» Nome: deve essere univoco, composto da una o due parole,

cercando di rendere chiara la tipologia di pattern» Problema Affrontato: descrizione del contesto in cui

applicare il pattern» Soluzione: descrizione delle classi, delle relazioni e

implicazioni. La soluzione deve essere espressa in forma generica, visto che si offre come risoluzione di un problema astratto

» Conseguenze: sono tutti i vincoli e risultati che derivano dall’applicazione del pattern

Problema da risolvere

Design Pattern

Pattern Prescelto Implementazione

2.Pattern di interfacciaL’importanza del costrutto interface di java

Oltre le interfacce Java» Con l’applicazione appropriata delle interfacce Java è

possibile semplificare e rendere più robusto il codice. Andare oltre l’uso ordinario delle interfacce se:⋄ Vogliamo adattare l’interfaccia di una classe per farla

corrispondere alle esigenze di un client allora applicheremo il pattern Adapter

⋄ Vogliamo fornire una semplice interfaccia che racchiuda una collezioni di classi allora applicheremo il pattern Facade

Oltre le interfacce Java» Con l’applicazione appropriata delle interfacce Java è

possibile semplificare e rendere più robusto il codice. Andare oltre l’uso ordinario delle interfacce se:⋄ Vogliamo definire un’interfaccia che si applichi sia a

singoli oggetti che a gruppi di oggetti allora applicheremo il pattern Composite

⋄ Vogliamo rendere indipendente un’astrazione dalla sua implementazione in modo che le due possano variare indipendentemente allora applicheremo il pattern Bridge

3.Pattern di responsabilitàCentralizzare, delegare e limitare la responsabilità degli oggetti

Oltre la normale distribuzione di responsabilità» In quei contesti in cui bisogna deviare dalla regola normale

secondo cui la responsabilità deve essere distribuita il più ampiamente possibile, se:⋄ Vogliamo centralizzare tutta la responsabilità di una

classe in una sua singola istanza, allora applicheremo il pattern Singleton

⋄ Vogliamo permettere ad un oggetto di non tenere conto di quali altri oggetti dipendono dal suo stato, allora applicheremo il pattern Observer

Oltre la normale distribuzione di responsabilità» In quei contesti in cui bisogna deviare dalla regola normale

secondo cui la responsabilità deve essere distribuita il più ampiamente possibile, se:⋄ Vogliamo centralizzare la responsabilità in una classe che

supervisioni le interazioni di un insiemi di oggetti, allora applicheremo il pattern Mediator

⋄ Vogliamo consentire a un oggetto di agire in vece di un altro oggetto, allora applicheremo il pattern Proxy

Oltre la normale distribuzione di responsabilità» In quei contesti in cui bisogna deviare dalla regola normale

secondo cui la responsabilità deve essere distribuita il più ampiamente possibile, se:⋄ Vogliamo permettere a una chiamata di percorrere una

catena di oggetti finché non trova quello in grado di gestirla, allora applicheremo il pattern Chain of Responsibility

⋄ Vogliamo centralizzare la responsabilità in oggetti condivisi di granularità fine, allora applicheremo il pattern Flyweight

4.Pattern di costruzioneLa strada per costruire oggetti in modo adeguato

Oltre i costruttori Java» I pattern orientati alla costruzione permettono a un client di

costruire un nuovo oggetto senza chiamare direttamente il costruttore di una classe, quindi, se:⋄ Vogliamo ottenere gradualmente informazione su un

oggetto prima di richiedere la costruzione, allora applicheremo il pattern Builder

⋄ Vogliamo rimandare la decisione su quale classe istanziare, allora applicheremo il pattern Factory Method

Oltre i costruttori Java» I pattern orientati alla costruzione permettono a un client di

costruire un nuovo oggetto senza chiamare direttamente il costruttore di una classe, quindi, se:⋄ Vogliamo costruire una famiglia di oggetti che

condividono qualche caratteristica, allora applicheremo il pattern Abstract Factory

⋄ Vogliamo specificare l’oggetto da creare fornendo un esempio, allora applicheremo il pattern Prototype

⋄ Vogliamo ricostruire un oggetto a partire da una versione inattiva che contiene solo il suo stato interno, allora applicheremo il pattern Memento

5.Pattern di operazioneIl polimorfismo: classi differenti che implementano un’operazione in modi diversi

Oltre le normali operazioni» Le potenzialità del polimorfismo si manifestano in molti

pattern, quindi, se:⋄ Vogliamo implementare un algoritmo con un metodo,

rimandano la definizione di alcuni passaggi in modo che possano essere ridefiniti nelle sottoclassi, allora applicheremo il pattern Template Method

⋄ Vogliamo distribuire un’operazione in modo che ogni classe rappresenti uno stato differente, allora applicheremo il pattern State

Oltre le normali operazioni» Le potenzialità del polimorfismo si manifestano in molti

pattern, quindi, se:⋄ Vogliamo incapsulare un’operazione, rendendo diverse le

sue implementazioni intercambiabili, allora applicheremo il pattern Strategy

⋄ Vogliamo incapsulare la chiamata di un metodo all’interno di un oggetto, allora applicheremo il pattern Command

⋄ Vogliamo distribuire un’operazione in modo che ogni sua implementazione si applichi a un tipo diverso di composizione, allora applicheremo il pattern Interpreter

6.Pattern di estensioneCome aggiungere nuovi comportamenti a un oggetto senza alterare la sua classe

Oltre le normali estensioni» Le potenzialità del polimorfismo si manifestano in molti

pattern, quindi, se:⋄ Vogliamo associare dinamicamente responsabilità

aggiuntive a un oggetto, allora applicheremo il pattern Decorator

⋄ Vogliamo fornire un metodo per accedere a una collezione di istanze di una classe creata da noi, allora applicheremo il pattern Iterator

⋄ Vogliamo permettere l’aggiunta di nuove operazioni a una classe senza doverla cambiare, allora applicheremo il pattern Visitor

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