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26/09/2018 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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Padrões de Projeto
Um padrão é uma maneira de fazer algo ou de buscar um objetivo.
Um padrão de projeto é um padrão que utiliza classes e métodos em uma
linguagem orientada a objetos.
A interface de uma classe é a coleção de métodos e campos aos quais uma classe
concede acesso para objetos de outras classes.
É um compromisso de que os métodos irão executar a operação implícita em seus
nomes do modo que está especificado na documentação.
Implementar uma classes é escrever os códigos que residem em seus métodos.
A interface deve ser separada da implementação de modo a permitir que
possamos alterar a implementação sem provocar danos colaterais no projeto.
As interfaces permitem que várias classes forneçam a mesma funcionalidade,
abrindo a possibilidade de uma classe implementar mais de uma interface.
As interfaces e as classes podem cooperar quando se trata de definir constantes.
Uma constante é um campo estático e final.
É possível, através do uso de padrões de projeto de interfaces;
1. Adaptar a interface de uma classe para corresponder à interface que o cliente
deseja; 
2. Fornecer uma interface simples para uma coleção de classes; 
3. Definir uma interface que se aplique aos objetos individuais e aos grupos de
objetos; 
4. Desacoplar uma abstração de sua implementação de modo que as duas possam
varia independentemente.
A intenção de cada padrão de projeto é resolver um problema dentro de um
contexto.
Padrões orientados a interfaces se referem a situações onde é necessário definir
ou redefinir o acesso aos métodos de uma classe ou grupo de classes.
Por que padrões de projetos?
Existe uma constante no desenvolvimento de software: alterações. Elas podem
ser causadas por muitas coisas: novos recursos solicitados pelos usuários,
alteração no banco de dados, mudanças legais, etc.
Alguns princípios de um bom design (projeto) podem ajudar a lidar com estas
situações. Dentre outros citamos:
1. Encapsule o que variar para que isto não afete o resto do seu código; 
2. Separe o que muda daquilo que fica igual; 
3. Programe para uma interface, não para uma implementação; 
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4. Quando possível utilize TEM-UM ao invés de É-UM. Dê prioridade à composição
ao invés da herança.
Criar sistemas utilizando composição dá muito mais flexibilidade. Com isto
podemos alterar o comportamento do sistema em tempo de execução, desde que
o objeto implemente a interface correta.
A composição é utilizada em vários padrões de projetos.
Como podemos usar os padrões de projetos?
Sabemos como utilizar programas que foram compilados e armazenados em API's.
As bibliotecas e frameworks são feitas para permitir este desenvolvimento.
Mas eles não nos garantem um projeto bem estruturado, flexível e fácil de
entender e manter.
Neste ponto os padrões de projeto entram para nos ajudar.
Primeiramente é necessário entender como os padrões de projeto funcionam. Não
é simplesmente tentar "sair utilizando".
É preciso gastar um tempo para estudá-los e aprendê-los.
Por que os padrões de projeto não estão
reunidos em uma biblioteca (API) de modo que
só precisemos utilizá-los?
Porque os padrões de projeto estão em um nível acima das bibliotecas.
Eles nos dão o caminho para resolver um determinado problema e é nossa função
adaptar a solução à nossa plataforma específica.
Bibliotecas e frameworks são padrões de
projeto?
Não. Elas fornecem implementações específicas para uma determinada tecnologia
(como Java e .net, por exemplo).
Alguns pontos são importantes a considerar para se tornar um bom
desenvolvedor:
• Saber apenas os princípios OO não é suficiente; 
• Bons projetos são mais facilmente mantidos, estendidos e reutilizados; 
• Padrões são uma experiência OO comprovada; 
• Padrões não fornecem código, mas soluções; 
• Padrões são descobertos, não inventados; 
• Padrões são principalmente voltados para minimizar os impactos das
alterações; 
• O que variar em um sistema deve ser encapsulado.
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Exemplos de alguns padrões de projetos
Os padrões de projeto solucionam problemas em diversas áreas do
desenvolvimento.
Veremos os padrões:
Principais padrões de Interface
Adaptador
O objetivo deste padrão é fornecer a interface que o cliente deseja usando os
serviços de uma classe com uma interface diferente.
Um objeto adaptador de classes simplesmente traduz nomes de métodos,
encaminhando chamadas para si mesmo. O objeto adaptador se faz passar por
uma instância do tipo exigido pelo cliente sem um contrato definindo as
necessidades dele.
Façade
Uma grande vantagem da programação OO é evitar que as aplicações se tornem
programas monolíticos. Uma Façade fornece interfaces. Consiste em uma classe
com métodos que tornam fácil usar as classes em um subsistema. Seu objetivo é
fornecer uma interface que torne um subsistema fácil de usar.
Uma Façade geralmente é uma classe configurável, reutilizável e com uma
interface de nível mais alto que torna o subsistema mais fácil de usar.
Composite
É um grupo de objetos no qual alguns deles podem conter outros. Este padrão
permite aos clientes tratar objetos individuais e composições de objetos
uniformemente.
Os principais conceitos do composite são: um grupo pode conter tanto itens
individuais quanto outros grupos. E os grupos e os indivíduos podem compartilhar
uma interface comum.
Bridge
Sua intenção é desacoplar uma abstração da implementação de suas operações
abstratas, de modo que a abstração e sua implementação possam variar
independentemente.
Um exemplo comum de Bridge é um Driver, isto é, um objeto ou dispositivo
externo com uma interface bem definida.
A interface entre aplicações e drivers permite variar qualquer um dos lados
independentemente. Podemos criar novas aplicações que usem os drivers sem
alterá-los e podemos também criar novos drivers sem alterar as aplicações
existentes.
Principais padrões de Responsabilidade
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Singleton
Seu objetivo é garantir que uma classe só tenha uma instância e que forneça um
ponto global de acesso a ela.
Seu uso principal é centralizar a autoridade em um único objeto.
Observer
Seu objetivo é definir uma dependência de um-para-muitos de modo que, quando
um objeto mudar de estado, todos os seus dependentes sejam notificados e
atualizados automaticamente.
Aparece mais freqüentemente em aplicações GUI (interface gráfica do usuário).
Mediator
Define um objeto que encapsula o modo como um conjunto de objetos interage.
Promove um acoplamento fraco, evitando que os objetos se refiram um ao outro
explicitamente e nos permite variar a interação deles independentemente.
Aparece mais freqüentemente em aplicações GUI (interface gráfica do usuário).
Proxy
Fornece um procurador, ou marcador de lugar, para outro objeto, a fim de
controlar o acesso a ele.
Chain of Responsibility
Seu objetivo é evitar o acoplamento entre um remetente de uma solicitação e seu
recebedor, para que mais de um objeto possa tratar a solicitação. Para aplicar
este padrão precisamos encadear os objetos receptores e passar a solicitação para
a cadeia, até que um objeto lide com ela.
Este padrão ocorre com mais freqüência em agregações, nas quais uma hierarquia
de contenção fornece uma ordenação natural para umacadeia de objetos.
Flyweight
Seu objetivo é utilizar o compartilhamento para suportar eficientemente um
grande número de objetos de granularidade fina.
Este padrão nos permite compartilhar o acesso a objetos que podem aparecer em
grandes quantidades.
 
Exercício 1:
O projeto pode ser simplificado se utilizarmos alguns padrões já desenvolvidos
pelo mercado. Alguns exemplos de padrões são os abaixo:
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Wrapper Antes chamado de Adapter. O objetivo do pattern wrapper é remodelar
determinada classe para que ela possa ser utilizável em determinado aspecto
numa cadeia de herança, fazendo acesso direto a determinada classe base, ou
seja, a capacidade de você poder tirar proveito de uma classe sem ter que
necessariamente herdar desta classe, apenas manter uma referência interna, na
forma de atributo. Se refere ao conceito de composição da UML.
Mediator Tem como objetivo remover o excesso de acoplamento entre um
conjunto de classes. Durante o desenvolvimento de um framework orientado a
objetos, existe uma forte probabilidade de você tornar seu código pouco
reutilizável, devido ao excesso de acoplamento (classes que dependem de outras
para funcionar). O pattern mediator realiza esta tarefa usando um mecanismo de
delegação de tarefas via eventos, ou seja, este pattern implementa eventos em
sua classe e se responsabiliza em disparar estes eventos, quando for necessário
utilizar outras classes.
Singleton Garante que a classe que receba este pattern terá durante o ciclo de
vida de uma aplicação uma única instância em produção. Isto significa que para
esta classe existirá somente um objeto instanciado. Ele realiza este processo,
implementando alguns métodos que garantem determinado numero de instâncias
em memória, no caso uma.
Decorator Tem como objetivo implementar novas funcionalidades em
determinado objeto automaticamente. Baseado nos conceitos de OOP, para que
determinada classe possa estender suas funcionalidades, devem criar uma nova
classe que herde da classe em questão. Mas quando se trata de objetos, a coisa
muda de foco, pois não podemos fazer herança em tempo de execução (Até pode,
mas definitivamente está fora de cogitação). Isso é feito através de polimorfismo
de classes.
Lock Este pattern prove um mecanismo para que determinada classe possa ser
travada, enquanto outras operações estejam sendo executadas, ou seja, ela
garante que a classe pode ser ativada e desativada temporariamente, e forneça
um mecanismo de verificação do status da classe. Um bom exemplo do pattern
Lock é imaginar um objeto cliente que possa ser “locked” de realizar pedidos de
compra, enquanto a atualização de estoque de algum objeto produto esteja sendo
feita.
Observer implementa uma dependência um – para – muitos em uma classe para
com outras classes, a fim de notificar as classes dependentes do estado atual da
classe referenciada. Isso possibilita que quando o estado de determinada classe
mudar, todas as classes “interessadas” será notificado automaticamente, no
mesmo momento. Isso é feito implementando uma lista de objetos na classe e a
implementação de rotinas get/set nas propriedades da classe de tal forma que
force uma notificação das classes da lista, no momento da alteração de
determinado atributo.
Escolha qual opção não é uma vantagem de usar Padrões de Projeto.
 
A)
O Padrão de Projeto dispensa a utilização dos diagramas UML.
 
B)
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O Padrão de Projeto é uma solução pronta e testada em outros sistemas.
 
C)
O Padrão de Projeto permite um ganho de produtividade no sistema por ser uma
solução já testada e funcional.
 
D)
O Padrão de Projeto permite que desenvolvedores de diferentes projetos possam
falar a mesma língua quando se referirem ao padrão.
 
E)
O Padrão de Projeto é uma solução geralmente otimizada e que pode ser
reaproveitada.
 
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 2:
Marque a opção correta
 
A)
Padrões de projeto se referem a soluções desenvolvidas por fabricantes
interessados em vender determinada solução.
 
B)
Um padrão de projeto é uma solução inadequada quando queremos fazer um
sistema com a "cara" da organização desenvolvedora.
 
C)
Um padrão de projeto não beneficia o reuso e manutenabilidade do sistema.
 
D)
O padrão de projeto tem a intenção de resolver vários problemas em vários
contextos diferentes.
 
E)
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Padrões de projeto tem a intenção de disseminar uma solução aplicada com
sucesso em algum contexto.
 
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Exercício 3:
Marque a opção incorreta.
 
A)
Os padrões são resultado de uma sabedoria acumulada, fornecendo um jargão
padrão e nomeando conceitos praticados por desenvolvedores experientes.
 
B)
A interface de uma classe é a coleção de métodos e atributos aos quais uma
classe concede acesso para objetos de outra classe.
 
C)
Padrões orientados a interfaces endereçam contextos nos quais você não trabalha
com acessos aos métodos de outra classe.
 
D)
Os padrões de projeto estão em um nível acima do nível de código de uma
linguagem de programação.
 
E)
Podemos usar a UML para representar as classes e pacotes utilizados por um
determinado padrão de projeto.
 
Comentários:
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Exercício 4:
Quantas afirmações abaixo são verdadeiras?
1. Devemos encapsular o que varia em um sistema para que haja impacto no
código restante; 
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2. Devemos sempre programar pensando em herança; 
3. Devemos separar o que muda do que fica igual em um sistema; 
4. A composição é utilizada em vários padrões de projeto; 
5. Devemos programar para uma interface e não para uma implementação.
 
A)
1 afirmação verdadeira.
 
B)
2 afirmações verdadeiras.
 
C)
3 afirmações verdadeiras.
 
D)
4 afirmações verdadeiras.
 
E)
5 afirmações verdadeiras.
 
Comentários:
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Exercício 5:
Marque a afirmação incorreta.
 
A)
Padrões de projeto nos fornecem código testado e aprovado para utilizar em
nossas soluções.
 
B)
Bons projetos são mais facillmente mantidos, estendidos e reutilizados.
 
C)
Padrões são descobertos, não inventados.
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D)
Devemos encapsular o que varia em um sistema.
 
E)
Padrões são resultados de experiências orientadas a objeto bem sucedidas e
comprovadas.
 
Comentários:
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Exercício 6:
Marque a alternativa incorreta.
 
A)
Padrões de projeto estão em um nível acima das bibliotecas.
 
B)
Bibliotecas e frameworks não são padrões de projeto.
 
C)
Bibliotecas e frameworks nos garantem um projeto bem estruturado, flexível e
fácil de entender e manter.
 
D)
Quando possível devemos utilizar TEM-UM ao invés de É-UM. Devemos dar
prioridade à composição ao invés da herança.
 
E)
Padrões de projeto necessitam de um tempo para serem aprendidos. É preciso
gastar um tempo para estudá-los e aprendê-los.Comentários:
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Exercício 7:
Alguns pontos são importantes a considerar para se tornar um bom
desenvolvedor. Qual deles está incorreto?
 
A)
Bons projetos são mais facilmente mantidos, estendidos e reutilizados
 
B)
Padrões são uma experiência OO comprovada
 
C)
Padrões são descobertos, não inventados
 
D)
Padrões são principalmente voltados para minimizar os impactos das alterações
 
E)
Padrões fornecem código e soluções
 
Comentários:
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Exercício 8:
A respeito do padrões de projeto escolha a opção correta:
 
A)
Um padrão de projeto não ajuda a melhorar um projeto, sendo apenas uma forma
de documentação mais sofisticada.
 
B)
O padrão de projeto ideal é aquele em que podemos programar em qualquer
linguagem estruturada.
 
C)
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Podemos utilizar padrões de projeto para linguagens diferentes, como, por
exemplo, java e C#.
 
D)
Não podemos aplicar padrões de projeto para resolver problemas de excesso de
responsabilidade em uma classe.
 
E)
O padrão de projeto não envolve a padronização da nomenclatura de uma
linguagem de programação, de modo que podemos usar uma linguagem com
qualquer padrão de nomes que quisermos, sem nos atentarmos para as boas
práticas de mercado.
 
Comentários:
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Exercício 9:
Informe a alternativa correta sobre padrões de projeto.
 
A)
O padrão adaptador é um padrão de responsabilidade
 
B)
O padrão composite tem o objetivo de fornecer interfaces
 
C)
O padrão singleton é um padrão de interface cujo objetivo é centralizar a
autoridade em um único objeto
 
D)
O padrão mediator é muito utilizado em aplicações GUI
 
E)
O objetivo do padrão singleton é permitir que um grupo de objetos contenha
outros grupos de objetos.
 
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Comentários:
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Exercício 10:
Quantas afirmações abaixo estão corretas:
1. O objetivo do padrão bridge é desacoplar uma abstração da implementação
de suas operações abstratas; 
2. O objetivo do padrão Proxy é fornecer um procurador, ou marcador de
lugar, para outro objeto, a fim de controlar o acesso a ele; 
3. O padrão flyweight nos permite compartilhar o acesso a objetos que podem
aparecer em grandes quantidades; 
4. O padrão observer aparece mais freqüentemente em aplicações GUI
(interface gráfica do usuário); 
5. O padrão façade fornece interfaces.
 
A)
1 afirmação correta.
 
B)
2 afirmações corretas.
 
C)
3 afirmações corretas.
 
D)
4 afirmações corretas.
 
E)
5 afirmações corretas.
 
Comentários:
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Exercício 11:
Quantas afirmações abaixo estão incorretas:
1. O objetivo do padrão proxy é desacoplar uma abstração da implementação
de suas operações abstratas; 
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2. O objetivo do padrão flyweight é fornecer um procurador, ou marcador de
lugar, para outro objeto, a fim de controlar o acesso a ele; 
3. O padrão observer nos permite compartilhar o acesso a objetos que podem
aparecer em grandes quantidades; 
4. O padrão bridge aparece mais freqüentemente em aplicações GUI
(interface gráfica do usuário); 
5. O padrão composite fornece interfaces.
 
A)
1 afirmação incorreta.
 
B)
2 afirmações incorretas.
 
C)
3 afirmações incorretas
 
D)
4 afirmações incorretas.
 
E)
5 afirmações incorretas.
 
Comentários:
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Exercício 12:
Informe a alternativa correta sobre padrões de projeto.
 
A)
O padrão adaptador é um padrão de inteface
 
B)
O padrão composite tem o objetivo de fornecer interfaces
 
C)
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O padrão singleton é um padrão de interface cujo objetivo é centralizar a
autoridade em um único objeto
 
D)
O padrão façade é muito utilizado em aplicações GUI
 
E)
O objetivo do padrão singleton é permitir que um grupo de objetos contenha
outros grupos de objetos.
 
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Exercício 13:
Quantas afirmações abaixo estão corretas:
• O objetivo do padrão bridge é desacoplar uma abstração da
implementação de suas operações abstratas; 
• O objetivo do padrão Proxy é fornecer um procurador, ou marcador de
lugar, para outro objeto, a fim de controlar o acesso a ele; 
• O padrão flyweight nos permite compartilhar o acesso a objetos que
podem aparecer em grandes quantidades; 
• O padrão observer aparece mais freqüentemente em aplicações GUI
(interface gráfica do usuário); 
• O padrão façade ocorre com mais freqüência em agregações, nas quais
uma hierarquia de contenção fornece uma ordenação natural para uma cadeia de
objetos.
 
A)
1 afirmação correta.
 
B)
2 afirmações corretas.
 
C)
3 afirmações corretas.
 
D)
4 afirmações corretas.
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E)
5 afirmações corretas.
 
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Exercício 14:
Quantas afirmações abaixo estão incorretas:
1. O objetivo do padrão proxy é desacoplar uma abstração da implementação
de suas operações abstratas; 
2. O objetivo do padrão flyweight nos permite compartilhar o acesso a objetos
que podem aparecer em grandes quantidades. 
3. O padrão observer ocorre com mais freqüência em agregações, nas quais
uma hierarquia de contenção fornece uma ordenação natural para uma cadeia de
objetos; 
4. O padrão bridge aparece mais freqüentemente em aplicações GUI
(interface gráfica do usuário); 
5. O padrão mediator aparece mais freqüentemente em aplicações GUI
(interface gráfica do usuário).
 
A)
1 afirmação incorreta.
 
B)
2 afirmações incorretas.
 
C)
3 afirmações incorretas.
 
D)
4 afirmações incorretas.
 
E)
5 afirmações incorretas.
 
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