Şablonlar
Vakansiyalarda ən çox yayılmış tələblərdən biri “Nümunələri bilmək”dir. Əvvəlcə sadə bir suala cavab verməyə dəyər - "Dizayn nümunəsi nədir?" Pattern ingilis dilindən “şablon” kimi tərcümə olunur. Yəni bu, müəyyən bir nümunədir ki, ona uyğun olaraq nəsə edirik. Proqramlaşdırmada da belədir. Ümumi problemlərin həlli üçün müəyyən edilmiş ən yaxşı təcrübələr və yanaşmalar mövcuddur. Hər bir proqramçı memardır. Yalnız bir neçə sinif və ya hətta bir sinif yaratsanız belə, kodun dəyişən tələblər altında nə qədər davam edə biləcəyi, başqaları tərəfindən istifadə edilməsinin nə qədər rahat olması sizdən asılıdır. Şablonlar haqqında biliklər burada kömək edəcək, çünki... Bu, kodu yenidən yazmadan ən yaxşı şəkildə necə yazmağı tez başa düşməyə imkan verəcəkdir. Bildiyiniz kimi, proqramçılar tənbəl insanlardır və bir şeyi dərhal yaxşı yazmaq onu bir neçə dəfə təkrarlamaqdan daha asandır) Nümunələr də alqoritmlərə bənzəyir. Ancaq onların bir fərqi var. Alqoritm zəruri hərəkətləri təsvir edən xüsusi addımlardan ibarətdir. Nümunələr yalnız yanaşmanı təsvir edir, lakin icra addımlarını təsvir etmir. Nümunələr fərqlidir, çünki... müxtəlif problemləri həll edin. Tipik olaraq, aşağıdakı kateqoriyalar fərqlənir:-
Generativ
Bu nümunələr obyektin yaradılmasını çevik etmək problemini həll edir
-
Struktur
Bu nümunələr obyektlər arasında əlaqələrin effektiv qurulması problemini həll edir
-
Davranış
Bu nümunələr obyektlər arasında effektiv qarşılıqlı əlaqə problemini həll edir
Yaradıcı nümunələr
Obyektlərin həyat dövrünün başlanğıcından - obyektlərin yaradılması ilə başlayaq. Generativ şablonlar obyektləri daha rahat yaratmağa kömək edir və bu prosesdə çeviklik təmin edir. Ən məşhurlarından biri " İnşaatçı " dır. Bu nümunə addım-addım mürəkkəb obyektlər yaratmağa imkan verir. Java-da ən məşhur nümunəStringBuilder:
class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("Hello");
builder.append(',');
builder.append("World!");
System.out.println(builder.toString());
}
}java.util.Calendar. Sinfin özü Calendarmücərrəddir və onu yaratmaq üçün metoddan istifadə olunur getInstance:
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
System.out.println(calendar.getTime());
System.out.println(calendar.getClass().getCanonicalName());
}
}Calendarvə sinif yaradılır GregorianCalendar. Konstruktora baxsaq, şəraitdən asılı olaraq müxtəlif tətbiqlərin yaradıldığını görə bilərik Calendar. Ancaq bəzən bir zavod üsulu kifayət deyil. Bəzən müxtəlif obyektlər yaratmaq lazımdır ki, onlar bir-birinə uyğun olsun. Bu işdə bizə başqa bir şablon kömək edəcək - “ Abstrakt fabrik ”. Sonra bir yerdə müxtəlif fabriklər yaratmalıyıq. Eyni zamanda, üstünlük ondan ibarətdir ki, icra detalları bizim üçün vacib deyil, yəni. hansı konkret fabrikdən aldığımızın fərqi yoxdur. Əsas odur ki, düzgün tətbiqlər yaradır. Super misal:
java.lang.Cloneable:
class Main {
public static void main(String[] args) {
class CloneObject implements Cloneable {
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return new CloneObject();
}
}
CloneObject obj = new CloneObject();
try {
CloneObject pattern = (CloneObject) obj.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
//Do something
}
}
}
clone. Yəni prototip əsasında obyekt yaratmaq obyektin özünün məsuliyyətidir. Bu faydalıdır, çünki istifadəçini şablon obyektinin həyata keçirilməsinə bağlamır. Yaxşı, bu siyahıda ən sonuncusu "Singleton" nümunəsidir. Onun məqsədi sadədir - bütün tətbiq üçün obyektin bir nümunəsini təmin etmək. Bu nümunə maraqlıdır, çünki tez-tez çox iş parçacığı problemlərini göstərir. Daha dərindən baxmaq üçün bu məqalələrə baxın:
Struktur nümunələri
Obyektlərin yaradılması ilə daha aydın oldu. İndi struktur nümunələrinə baxmaq vaxtıdır. Onların məqsədi asan dəstəklənən sinif iyerarxiyalarını və onların münasibətlərini qurmaqdır. İlk və məşhur nümunələrdən biri “ Müavin ”dir (Proxy). Proksi real obyektlə eyni interfeysə malikdir, ona görə də müştərinin proxy vasitəsilə və ya birbaşa işləməsinin heç bir fərqi yoxdur. Ən sadə nümunə java.lang.reflect.Proxy -dir :import java.util.*;
import java.lang.reflect.*;
class Main {
public static void main(String[] arguments) {
final Map<String, String> original = new HashMap<>();
InvocationHandler proxy = (obj, method, args) -> {
System.out.println("Invoked: " + method.getName());
return method.invoke(original, args);
};
Map<String, String> proxyInstance = (Map) Proxy.newProxyInstance(
original.getClass().getClassLoader(),
original.getClass().getInterfaces(),
proxy);
proxyInstance.put("key", "value");
System.out.println(proxyInstance.get("key"));
}
}HashMapGördüyünüz kimi, nümunədə orijinal var - interfeysi həyata keçirən budur Map. Biz daha sonra zəng zamanı öz məntiqimizi əlavə edərək və metodlarını HashMapçağıran müştəri hissəsi üçün orijinalı əvəz edən proxy yaradırıq . Gördüyümüz kimi, nümunədə qarşılıqlı əlaqə interfeyslər vasitəsilə baş verir. Ancaq bəzən əvəzedici kifayət etmir. Və sonra " Dekorator " naxışından istifadə edilə bilər. Dekoratora sarğı və ya sarğı da deyilir. Proksi və dekorator çox oxşardır, lakin nümunəyə baxsanız, fərqi görəcəksiniz: putget
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] arguments) {
List<String> list = new ArrayList<>();
List<String> decorated = Collections.checkedList(list, String.class);
decorated.add("2");
list.add("3");
System.out.println(decorated);
}
}import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] arguments) {
String[] array = {"One", "Two", "Three"};
List<String> strings = Arrays.asList(array);
strings.set(0, "1");
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}List. Onunla işləyərkən biz əslində massivlə işləyirik. Buna görə elementlərin əlavə edilməsi işləməyəcək, çünki... Orijinal massiv dəyişdirilə bilməz. Və bu vəziyyətdə əldə edəcəyik UnsupportedOperationException. Sinif strukturunun inkişafı üçün növbəti maraqlı yanaşma Kompozit modeldir . Maraqlıdır ki, bir interfeysdən istifadə edən müəyyən elementlər dəsti müəyyən ağaca bənzər iyerarxiyada yerləşdirilir. Ana elementdə metodu çağırmaqla biz bütün zəruri uşaq elementlərdə bu metoda zəng alırıq. Bu nümunənin əsas nümunəsi UI-dir (istər java.awt, istərsə də JSF):
import java.awt.*;
class Main {
public static void main(String[] arguments) {
Container container = new Container();
Component component = new java.awt.Component(){};
System.out.println(component.getComponentOrientation().isLeftToRight());
container.add(component);
container.applyComponentOrientation(ComponentOrientation.RIGHT_TO_LEFT);
System.out.println(component.getComponentOrientation().isLeftToRight());
}
}java.awt:
Davranış nümunələri
Beləliklə, biz obyektlərin necə yaradıla biləcəyini və siniflər arasında əlaqələrin necə təşkil oluna biləcəyini anladıq. Qalan ən maraqlı şey, obyektlərin davranışını dəyişdirməkdə çevikliyi təmin etməkdir. Davranış nümunələri bu işdə bizə kömək edəcəkdir. Ən çox xatırlanan nümunələrdən biri “ Strategiya ” nümunəsidir. " Əvvəlcə baş. Dizayn nümunələri " kitabındakı naxışların öyrənilməsi buradan başlayır. “Strategiya” naxışından istifadə edərək, obyektin daxilində hərəkəti necə yerinə yetirəcəyimizi saxlaya bilərik, yəni. daxilindəki obyekt kodun icrası zamanı dəyişdirilə bilən strategiyanı saxlayır. Bu, müqayisəedicidən istifadə edərkən tez-tez istifadə etdiyimiz nümunədir:import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> data = Arrays.asList("Moscow", "Paris", "NYC");
Comparator<String> comparator = Comparator.comparingInt(String::length);
Set dataSet = new TreeSet(comparator);
dataSet.addAll(data);
System.out.println("Dataset : " + dataSet);
}
}TreeSet. TreeSetElementlərin sırasını qorumaq davranışına malikdir , yəni. onları çeşidləyir (bir SortedSet olduğundan). Bu davranışın JavaDoc-da gördüyümüz standart strategiyası var: "təbii sıralama" ilə çeşidləmə (sətirlər üçün bu, leksikoqrafik sıradır). Bu, parametrsiz konstruktordan istifadə etsəniz baş verir. Amma strategiyanı dəyişmək istəsək, keçə bilərik Comparator. Bu misalda biz setimizi kimi yarada bilərik new TreeSet(comparator)və sonra elementlərin saxlanma qaydası (saxlama strategiyası) müqayisəedicidə göstərilənə dəyişəcək. Maraqlıdır ki, " Dövlət " adlı demək olar ki, eyni model var . “Dövlət” nümunəsi deyir ki, əgər əsas obyektdə bu obyektin vəziyyətindən asılı olan bəzi davranışlarımız varsa, o zaman dövlətin özünü obyekt kimi təsvir edə və dövlət obyektini dəyişə bilərik. Və əsas obyektdən çağırışları dövlətə həvalə edin. Java dilinin əsaslarını öyrənməkdən bizə məlum olan başqa bir nümunə “ Əmr ” nümunəsidir. Bu dizayn nümunəsi müxtəlif əmrlərin müxtəlif siniflər kimi təmsil oluna biləcəyini göstərir. Bu model Strategiya nümunəsinə çox bənzəyir. Lakin Strategiya nümunəsində biz konkret fəaliyyətin necə yerinə yetiriləcəyini yenidən müəyyənləşdirirdik (məsələn, -də çeşidləmə TreeSet). "Əmr" nümunəsində biz hansı hərəkətin yerinə yetiriləcəyini yenidən müəyyənləşdiririk. Nümunə əmri hər gün mövzulardan istifadə edərkən bizimlədir:
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Runnable command = () -> {
System.out.println("Command action");
};
Thread th = new Thread(command);
th.start();
}
}java.util.logging:
import java.util.logging.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Logger logger = Logger.getLogger(Main.class.getName());
ConsoleHandler consoleHandler = new ConsoleHandler(){
@Override
public void publish(LogRecord record) {
System.out.println("LogRecord обработан");
}
};
logger.addHandler(consoleHandler);
logger.info("test");
}
}logger.getHandlers) keçir. Hər gün gördüyümüz başqa bir nümunə “ İterator ”dur. Onun mahiyyəti obyektlər toplusunu (yəni, verilənlər strukturunu təmsil edən sinif. Məsələn, List) və bu kolleksiyanın keçidini ayırmaqdan ibarətdir.
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> data = Arrays.asList("Moscow", "Paris", "NYC");
Iterator<String> iterator = data.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
}java.nio.file.FileVisitor:
import java.nio.file.*;
import java.nio.file.attribute.*;
import java.io.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
SimpleFileVisitor visitor = new SimpleFileVisitor() {
@Override
public FileVisitResult visitFile(Object file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
System.out.println("File:" + file.toString());
return FileVisitResult.CONTINUE;
}
};
Path pathSource = Paths.get(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
try {
Files.walkFileTree(pathSource, visitor);
} catch (AccessDeniedException e) {
// skip
} catch (IOException e) {
// Do something
}
}
}import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Observer observer = (obj, arg) -> {
System.out.println("Arg: " + arg);
};
Observable target = new Observable(){
@Override
public void notifyObservers(Object arg) {
setChanged();
super.notifyObservers(arg);
}
};
target.addObserver(observer);
target.notifyObservers("Hello, World!");
}
}java.util.Timer:
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Timer mediator = new Timer("Mediator");
TimerTask command = new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Command pattern");
mediator.cancel();
}
};
mediator.schedule(command, 1000);
}
}Timer'a'nın həyata keçirilməsində gizlidir. Taymerin içərisində tapşırıq növbəsi TaskQueue, iplik var TimerThread. Biz, bu sinfin müştəriləri olaraq, onlarla əlaqə saxlamırıq, lakin Timeronun metodlarına çağırışımıza cavab olaraq, vasitəçi olduğu digər obyektlərin metodlarına daxil olan obyektlə qarşılıqlı əlaqədə oluruq. Xarici olaraq, "Fasad" a çox oxşar görünə bilər. Amma fərq ondadır ki, Fasad istifadə edildikdə komponentlər fasadın mövcud olduğunu bilmir və bir-biri ilə danışır. Və "Vasitəçi" istifadə edildikdə, komponentlər vasitəçini tanıyır və istifadə edir, lakin bir-biri ilə birbaşa əlaqə saxlamır. “ Şablon metodu ” naxışını nəzərdən keçirməyə dəyər.Nümunə adından aydın görünür. Nəticə ondan ibarətdir ki, kod elə yazılıb ki, kodun istifadəçiləri (inkişafçılar) bəzi alqoritm şablonu ilə təmin olunur, onun addımlarının yenidən müəyyənləşdirilməsinə icazə verilir. Bu, kod istifadəçilərinə bütün alqoritmi yazmağa deyil, yalnız bu alqoritmin bu və ya digər addımını necə düzgün yerinə yetirmək barədə düşünməyə imkan verir. Məsələn, Java-da AbstractListiteratorun davranışını müəyyən edən mücərrəd sinif var List. Bununla belə, iterator özü yarpaq üsullarından istifadə edir, məsələn: get, set, remove. Bu üsulların davranışı nəslin inkişaf etdiricisi tərəfindən müəyyən edilir AbstractList. Beləliklə, iterator AbstractList- vərəq üzərində təkrarlama alqoritmi üçün şablondur. Xüsusi tətbiqlərin tərtibatçıları isə AbstractListkonkret addımların davranışını müəyyən etməklə bu iterasiyanın davranışını dəyişirlər. Təhlil etdiyimiz nümunələrin sonuncusu “ Snapshot ” (Momento) nümunəsidir. Onun mahiyyəti obyektin müəyyən vəziyyətini bu vəziyyəti bərpa etmək qabiliyyəti ilə qorumaqdır. JDK-dan ən tanınan nümunə obyektin seriallaşdırılmasıdır, yəni. java.io.Serializable. Bir misala baxaq:
import java.io.*;
import java.util.*;
class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("test");
// Save State
ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(stream)) {
out.writeObject(list);
}
// Load state
byte[] bytes = stream.toByteArray();
InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inputStream)) {
List<String> listNew = (List<String>) in.readObject();
System.out.println(listNew.get(0));
} catch (ClassNotFoundException e) {
// Do something. Can't find class fpr saved state
}
}
}
Nəticə
Nəzərdən gördüyümüz kimi, çox sayda nümunə var. Onların hər biri öz problemini həll edir. Və bu nümunələr haqqında bilik sizə sisteminizi çevik, davamlı və dəyişikliyə davamlı olması üçün necə yazacağınızı vaxtında başa düşməyə kömək edə bilər. Və nəhayət, daha dərin dalış üçün bəzi bağlantılar:- Nümunələr üçün ən heyrətamiz resurs: refactoring.guru
- Video pleylist " Obyekt yönümlü proqramlaşdırmada dizayn nümunələri "
- Dizayn Nümunələri Təlimləri
- Nümunə testi
- Udemy-də nümunə kursları
- Coursera üzrə naxışlar kursu
GO TO FULL VERSION