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1 Design Pattern

2 L ambizione dei design pattern (letteralmente schemi di programmazione) è quella di offrire soluzioni a problemi ricorrenti che facilitano lo sviluppo dei programmi, il loro mantenimento, in accordo ai principi della programmazione ad oggetto. Lo studio dei design pattern si è evoluto nell'ambito della programmazione ad oggetti, ma col contributo di diverse discipline Spesso si ricorre ai design pattern quando i programmi iniziano a diventare troppo complessi e difficili da mantenere.

3 Una felice classificazione dei design pattern si trova in Design Patterns, di Gamma, Helm, Johnson e Vlissides (GoF), Gli elementi caratterizzanti di un design pattern sono Il nome - il problema affrontato - la soluzione in termine di classi, responsabilità e collaborazioni le conseguenze

4 La classificazione proposta dalla GoF Pattern creazionali Si occupano della creazione degli oggetti, assecondando diverse esigenze progettuali Pattern strutturali Aiutano a costruire le relazioni richieste tra gli oggetti Pattern comportamentali Riproducono gli schemi di interazione più comuni tra gli oggetti

5 Pattern Creazionali Factory: Incapsula la creazione degli oggetti, consentendo di nascondere i dettagli dell'oggetto creato e la fase di creazione stessa Abstract Factory: Introduce un livello di astrazione rispetto a Factory, consentendo di selezionare tra famiglie di oggetti Singleton: Si usa quando è richiesta che sia presente un unica istanza di un oggetto Builder: Il Builder si occupa della creazione di strutture di oggetti Prototype: Consente di creare un oggetto a partire da uno esistente

6 Pattern comportamentali Chain of responsability: Si applica quando c'è una catena gerarchica di oggetti che possono rispondere ad una richiesta. La richiesta si muove lungo la catena per trovare l'oggetto più adatto per rispondere. Command: Il pattern command consente di astrarre un metodo e i suoi parametri Interpreter: Implementa un semplice interprete di comandi Iterator: Un iterator serve ad accedere ad una collezione di oggetti posseduti da un oggetto in maniera sequenziale, senza esporre la loro rappresentazione interna

7 Pattern comportamentali Strategy Pattern: consente di cambiare al volo gli algoritmi per risolvere un determinato problema Template Methiod Pattern: Si utilizza quando è possibile delineare i passi di un algoritmo come invarianti, e specificare i dettagli nelle implementazioni delle sottoclassi.

8 Pattern comportamentali Mediator pattern: In un insieme di oggetti che interagiscono tra loro accentra tutte le richieste di interazione. Gli oggetti comunicano tra loro attraverso il Mediatore. Memento pattern: Serve per dotare un oggetto della capacità di ripristinare uno stato precedente (rollback). Observer pattern: serve a notificare le modifiche di un oggetto ad un insieme di oggetti interessati (gli osservatori).

9 Pattern Strutturali Adapter: si usa quando si deve adattare l'interfaccia di uno oggetto (metodi, membri) ad una altro esistente Bridge: Si usa per separare l'interfaccia di un oggetto dalla sua implementazione. Composite: si usa per rappresentare una gerarchia di oggetti tipo tutto/parte Decorator: permette di aggiungere comportamenti (decorazioni) ad una classe ed alle classi che la estendono

10 Pattern Strutturali Facade: permette di concentrare in una sola classe i comportamenti di più classi Flyweight: separa la parte variabile di una classe dalla parte che può essere riutilizzata, per poterla condividere tra le istanze differenti della parte variabile. Proxy: Presenta la stessa interfaccia di un altra classe di cui media l'accesso

11 Il pattern Iterator Il problema Accedere agli elementi contenuti in un oggetto aggregato, con una particolare struttura dati, es. una lista. Gli utilizzatori (i client) devono poter accedere agli elementi uno alla volta. E opportuno che la struttura dati dell aggregato non venga esposta, perché potrebbe cambiare, e perché un metodo di scorrimento può essere ottimale per un tipo ma non per un altro (es. indice per array).

12 La soluzione Si definisce una interfaccia iterator per verificare se ci sono elementi da analizzare, per accedere all elemento corrente e passare a quello successivo La classe concreta iterator consente l accesso di un elemento dell aggregato alla volta, ed è restituita da un metodo dell aggregato

13 Diagramma Iterator Il client può ignorare sia la struttura dati che i dettagli dell iteratore utilizzando i metodi dell interfaccia

14 Il pattern iterator Partecipanti Iterator definisce una interfaccia per accedere agli elementi sequenzialmente ConcreteIterator Implementa l'interfaccia Iterator, tiene traccia della posizione corrente del cursore ConcreteAggregate Implementa la creazione della interfaccia Iterator e restituisce una istanza del proprio iteratore concreto

15 Conseguenze Semplifica l'interfaccia separandola dalla fase di attraversamento. Può supportare diverse tecniche di attraversamento.

16 L'uso del Pattern Iterator Chi controlla l'iterazione? Il client (external iterator, utilizzazione tipica) L'iterator (inner iterator) Chi controlla l'algoritmo di iterazione L'iterator (tipicamente, più facile avere varianti dell'algoritmo) L'aggregato (l'iteratore allora conserva solo la posizione) Se l'iteratore consente di modificare i dati dell'aggregato (es inserimento/cancellazione), si chiama robusto

17 Iterator -Java Collection Framework La libreria standard Java (da java 1.4) mette a disposizione una interfaccia iterator leggermente differente (package java.util). Gli aggregati standard fanno parte della Java Collection Framework, che è una interfaccia per gestire diversi tipi di collezioni di oggetti (List, Linked list, ArrayList). Dalla versione 1.5 l iterator è stato aggiornato alla versione parametrica. public interface Iterator { } boolean hasnext(); Object next(); void remove();

18 Interface Collection public interface Collection { int size(); boolean isempty(); boolean contains(object element); boolean add(object element); boolean remove(object element); Iterator iterator(); /*...*/ }

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