Aula 04 padrão de projetos

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PADRÕES DE PROJETO DE SOFTWARE
Aula 4 – Padrões estruturais GoF 
PADRÕES ESTRUTURAIS GOF – AULA 4
PADRÕES DE PROJETO DE SOFTWARE
O que veremos nesta terceira aula
Continuar estudando padrões estruturais;
Conhecer os padrões de estruturais Façade, Proxy e Flyweight;
Aprender as principais aplicações e funcionalidades destes padrões.
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Classificação dos padrões GoF segundo Metsker [2]
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Proxy
"Prover um substituto ou ponto através do qual um objeto possa controlar o acesso a outro." 
[GoF]
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Problema
Sistema quer utilizar objeto real...
Mas ele não está disponível (remoto, inaccessível, ...)
Solução: arranjar um intermediário que saiba se comunicar com ele eficientemente
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Prós e contras
Vantagens
Transparência: mesma sintaxe usada na comunicação entre o cliente e sujeito real é usada no proxy
Permite o tratamento inteligente dos dados no cliente
Permite maior eficiência com caching no cliente
Desvantagens
Possível impacto na performance
Transparência nem sempre é 100% (fatores externos como queda da rede podem tornar o proxy inoperante ou desatualizado)
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Exemplo 
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Exemplo 2
import java.util.*;
 public interface Imagem {
 public void mostrarImagem();
}
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Continuação Exemplo 2 
// no Sistema A
public class ImagemReal implements Imagem {
 private String nomeDoArquivo;
 public ImagemReal(String nomeDoArquivo) {
 this.nomeDoArquivo = nomeDoArquivo;
 carregarImagemDoDisco();
 }
 private void carregarImagemDoDisco() {
 System.out.println("Carregando " + nomeDoArquivo); }
 public void mostrarImagem() {
 System.out.println("Mostrando " + nomeDoArquivo); }
}
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Continuação Exemplo 2
// no Sistema B
public class ImagemProxy implements Imagem {
 private String nomeDoArquivo;
 private Imagem imagem;
 
 public ImagemProxy(String nomeDoArquivo) {
 this.nomeDoArquivo = nomeDoArquivo;
 }
 public void mostrarImagem() {
 imagem = new ImagemReal(nomeDoArquivo);
 imagem.mostrarImagem();
 }
}
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Continuação Exemplo 2
public class ExemploProxy {
 public static void main(String[] args) {
 Imagem imagem1 = new ImagemProxy("ResOi_10MB_Foto1");
 Imagem imagem2 = new ImagemProxy("ResOi_10MB_Foto2");
 
 imagem1.mostrarImagem(); // necessário o carregamento
 imagem2.mostrarImagem(); // necessário o carregamento
 }
}
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Façade
"Oferecer uma interface única para um conjunto de interfaces de um subsistema. Façade define uma interface de nível mais elevado que torna o subsistema mais fácil de usar."
[GoF]
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Quando usar?
Sempre que for desejável criar uma interface para um conjunto de objetos com o objetivo de facilitar o uso da aplicação
Permite que objetos individuais cuidem de uma única tarefa, deixando que a fachada se encarregue de divulgar as suas operações
Façades e Singletons
Fachadas frequentemente são implementadas como singletons
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Exemplo
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Exemplo 2
/* Complex parts */
 public class CPU {
 public void freeze() { ... }
 public void jump(long position) { ... }
 public void execute() { ... }
}
public class Memory {
 public void load(long position, byte[] data) { ... }
}
 public class HardDrive {
 public byte[] read(long lba, int size) { ... }
}
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Exemplo 2
/* Facade */
 public class Computer {
 private CPU cpu;
 private Memory memory;
 private HardDrive hardDrive;
 public Computer() {
 this.cpu = new CPU();
 this.memory = new Memory();
 this.hardDrive = new HardDrive(); }
 public void startComputer() {
 cpu.freeze();
 memory.load(BOOT_ADDRESS, hardDrive.read(BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE));
 cpu.jump(BOOT_ADDRESS);
 cpu.execute(); }
}
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Exemplo 2
/* Client */
 
public class You {
 public static void main(String[] args) {
 	Computer facade = new Computer();
 	facade.startComputer();
 }
}
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Flyweight
"Usar compartilhamento para suportar grandes quantidades de objetos refinados eficientemente." 
[GoF]
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Problema
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Prós e contras
Quando usar Flyweight
Quando o tamanho do conjunto de objetos for significativamente menor que a quantidade de vezes em que eles são usados na aplicação
Quando objetos podem ser usados em diferentes contextos ao mesmo tempo (agindo sempre como um objeto independente)
Quando não usar
Quando o estado dos objetos não for imutável (é preciso passar o estado mutável como parâmetro e isto pode ser impraticável se o estado consistir de vários objetos)
Quando for necessário elaborar um algoritmo ou algo complicado para separar objetos mutáveis de imutáveis
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Exemplo
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Exemplo
//Flyweight
public abstract class Flyweight {
		public abstract void Operation(int extrinsicstate);
}
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Exemplo
//ConcreteFlyweight
 public class ConcreteFlyweight extends Flyweight {
		public void Operation(int extrinsicstate) {
			System.out.println("ConcreteFlyweight :" + extrinsicstate );
 }
}
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Exemplo
//FlyweightFactory
import java.util.ArrayList;
public class FlyweightFactory {
 ArrayList flyweights = new ArrayList();
 public Flyweight GetFlyweight(int key) {
 if (flyweights.contains(key)){
 return ((Flyweight) flyweights.get(key));
 }else {
 Flyweight fly = new ConcreteFlyweight();
 flyweights.add(key, fly);
 return fly;
 }
}
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Exemplo
//UnsharedConcreteFlyweight
public class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight {
 public void Operation(int extrinsicstate) {
 System.out.println("UnsharedConcreteFlyweight: " + extrinsicstate);
 }
}
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Exemplo
public class MainApp {//Main
 public static void main(String[] args) {
 int extrinsicstate = 22; // Estado extrínseco
 FlyweightFactory f = new FlyweightFactory();
 Flyweight fx=f.GetFlyweight(0); //Trabalhando com diferentes intâncias flyweight
 fx.Operation(--extrinsicstate);
 Flyweight fy = f.GetFlyweight(1);
 fy.Operation(--extrinsicstate);
 Flyweight fz = f.GetFlyweight(2);
 fz.Operation(--extrinsicstate);
 Flyweight fw = f.GetFlyweight(3);
 fw.Operation(--extrinsicstate);
 UnsharedConcreteFlyweight uf = new UnsharedConcreteFlyweight();uf.Operation(--extrinsicstate); }
}
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Bibliografia
Utilizando UML e Padrões: uma introdução à análise e ao projeto orientados a objetos - 3ª Edição
Autor: Larman, Craig
Padrões de Projeto: soluções reutilizáveis de software orientado a objetos
Autor: Gamma, Erich ... [et al]
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