سطح 37. پاسخ به سوالات مصاحبه در مورد سطح

الگوهای طراحی راه حل های موفق و تثبیت شده ای برای رایج ترین مشکلاتی هستند که در حین طراحی و توسعه برنامه ها یا قسمت های آنها به وجود می آیند.

Singleton, Factory, Abstract Factory, Template method, Strategy, Pool, Adapter, Proxy, Bridge, MVC.

زمانی که برای وجود فقط یک نمونه از کلاس در یک برنامه نیاز دارید، از الگو استفاده می شود Singleton. به نظر می رسد (تقریبی تنبل):

clas Singleton {
	private Singleton instance;

	private Singleton() {}

	public static Singletot getInstance() {
		if (instance == null)
			instance = new Singleton();
		return instance;
	}
}

برای ایمن کردن رشته، می توانید getInstance()یک اصلاح کننده به روش اضافه کنید synchronized. اما این بهترین راه حل (بلکه ساده ترین) نخواهد بود. راه حل بسیار بهتر این است که روش را getInstanceبه این صورت بنویسید (قفل کردن دوبار بررسی):

public static synchronized Singleton getInstance() {
	if (instance == null)
		synchronized(Singleton.class) {
			instance = new Singleton();
		}
	return instance;
}

الگو Factoryیک الگوی مولد است. این به شما امکان می دهد اشیاء را بر اساس تقاضا ایجاد کنید (به عنوان مثال، تحت شرایط خاص). به نظر می رسد این است:

class Factory{
	public static Object1 getObject1() {
		return new Object1();
	}

	public static Object2 getObject2() {
		return new Object2();
	}

	public static Object3 getObject3() {
		return new Object3();
	}
}

همچنین یک تنوع از این الگو به نام وجود دارد FactoryMethod. بر اساس این الگو، بسته به داده های ورودی (مقادیر پارامتر) ورودی، اشیاء مختلف در یک روش ایجاد می شوند. همه این اشیا باید یک جد مشترک (یا یک رابط مشترک قابل پیاده سازی) داشته باشند. به نظر می رسد این است:

class FactoryMethod {
	public enum TypeObject {
		TYPE1,
		TYPE2,
		TYPE3
	}

	public static CommonClass getObject(TypeObject type) {
		switch(type) {
			case TYPE1:
				return new Object1();
			case TYPE2:
				return new Object2();
			case TYPE3:
				return new Object3();
			default:
				return null;
		}
	}
}

کلاس ها Object1و Object2ارث Object3بردن از کلاس CommonClass.

یک الگو Abstract Factoryنیز یک الگوی طراحی مولد است. بر اساس این الگو، یک کارخانه انتزاعی ایجاد می شود که به عنوان یک الگو برای چندین کارخانه بتن عمل می کند. در اینجا یک مثال است:

class Human {}

class Boy extends Human {}
class TeenBoy extends Human {}
class Man extends Human {}
class OldMan extends Human {}

class Girl extends Human {}
class TeenGirl extends Human {}
class Woman extends Human {}
class OldWoman extends Human {}

interface AbstractFactory {
	Human getPerson(int age);
}

class FactoryMale implements AbstractFactory {
	public Human getPerson(int age) {
		if (age < 12)
			return new Boy();
		if (age >= 12 && age <= 20)
			return new TeenBoy();
		if (age > 20 && age < 60)
			return new Man();
		return new OldMan();
	}
}

сlass FactoryFemale implements AbstractFactory {
	public Human getPerson(int age) {
		if (age < 12)
			return new Girl();
		if (age >= 12 && age <= 20)
			return new TeenGirl();
		if (age > 20 && age < 60)
			return new Woman();
		return new OldWoman();
	}
}

الگو Adapterیک الگوی ساختاری است. اجرای آن به یک شی از یک نوع اجازه می دهد تا در جایی که یک شی از نوع دیگر مورد نیاز است (معمولاً انواع انتزاعی) استفاده شود. نمونه ای از پیاده سازی این الگو:

interface TotalTime {
	int getTotalSeconds();
}
interface Time {
	int getHours();
	int getMinutes();
	int getSeconds();
}

class TimeAdapter extends TotalTime {
	private Time time;
	public TimeAdapter(Time time) {
		this.time = time;
	}
	public int getTotalTime() {
		return time.getSeconds + time.getMinutes * 60 + time.getHours * 60 * 60;
	}
}

class TotalTimeAdapter extends Time {
	private TotalTime totalTime;
	public TotalTimeAdapter(TotalTime totalTime) {
		this.totalTime = totalTime;
	}

	public int getSeconds() {
		return totalTime % 60;
	}

	public int getMinutes() {
		return (totalTime / 60) % 60;
	}

	public int getHours() {
		return totaltime/ (60 * 60) ;
	}
}

class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Time time = new Time() {
			public int getSeconds() {
				return LocalTime.now().getSecond();
			}

			public int getMinutes() {
				return LocalTime.now().getMinute();
			}

			public int getHours() {
				return LocalTime.now().getHour() ;
			}
		};

		TotalTime totalTime = new TimeAdapter(time);
		System.out.println(totalTime.getTotalSeconds());

		TotalTime totalTime2 = new TotalTime() {
			public int getTotalSeconds() {
				LocalTime currTime = LocalTime.now();
				return currTime.getSecond() + currTime.getMinute * 60 + currTime.getHour * 60 * 60;
			}
		};

		Time time2 = new TotalTimeAdapter(totalTime2);
		System.out.println(time2.getHours + ":" + time2.getMinutes() + ":" + time2.getSeconds());
	}
}

При реализации паттерна Wrapper создаётся класс, который оборачивает исходный класс и реализует тот же интерфейс, который реализует исходный класс. Таким образом, это позволяет расширить функциональность исходного класса и использовать новый класс там, где ожидается использование исходного класса. Это отличается от реализации паттерна Adapter тем, что в данном случае используется один интерфейс (тот же, что есть у исходного класса). В паттерне Adapter же используется два интерфейса, и класс, который оборачивает экземпяр исходного класса, реализует совсем другой инферфейс, не интерфейс исходного класса.

Паттерн Proxy — это структурный паттерн проектирования. Он нужен для того, чтобы контролировать доступ к Howому-то an objectу. Для этого пишется класс по типу "обёртка", то есть внутрь класса передаётся исходный an object, реализующий некий интерфейс, сам класс тоже реализует этот интерфейс, и в каждом методе этого класса вызывается похожий метод у исходного an object. Реализация того же интерфейса, что и у исходного an object, позволяет подменить исходный an object прокси-an objectом. Также это позволяет, не меняя исходного an object, "навешивать" на его методы Howую-то специальную дополнительную функциональность (например, логирование, проверка прав доступа, кэширование и т.д.). Пример:

interface Bank {
	void setUserMoney(User user, double money);
	double getUserMoney(User user);
}

class CitiBank implements Bank { //оригинальный класс
	public void setUserMoney(User user, double money) {
		UserDAO.update(user,money);
	}

	public double getUserMoney(User user) {
		UserDAO.getUserMoney(user);
	}
}

class SecurityProxyBank implements Bank {
	private Bank bank;

	public SecurityProxyBank(Bank bank) {
		this.bank = bank;
	}

	public void setUserMoney(User user, double money) {
		if (!SecurityManager.authorize(user,BankAccounts.Manager)
			throw new SecurityException("User can't change money value");

		UserDAO.update(user,money);
	}

	public double getUserMoney(User user) {
		if (!SecurityManager.authorize(user,BankAccounts.Manager)
			throw new SecurityException("User can't get money value");

		UserDAO.getUserMoney(user);
	}

Итератор — это специальный внутренний an object коллекции, который позволяет последовательно перебирать элементы этой коллекций. Этот an object должен реализовывать интерфейс Iterator<E>, либо ListIterator<E> (для списков). Также, для того, чтобы перебирать элементы коллекции, коллекция должна поддерживать интерфейс Iterable<E>. Интерфейс Iterable<E> содержит всего один метод — iterator(), который позволяет извне получить доступ к итератору коллекции.

Интерфейс Iterator<E> содержит следующие методы:

• boolean hasNext() — проверяет, есть ли в коллекции ещё Howой-то элемент

• E next() — позволяет получить очередной элемент коллекции (после получения element, внутренний курсор итератора передвигается на следующий элемент коллекции)

• void remove() — удаляет текущий элемент из коллекции

Интерфейс же ListIterator<E> содержит такие методы:

• boolean hasNext() — проверяет, существуют ли ещё один элемент в коллекции (следующий за текущим)

• E next() — возвращает очередной элемент коллекции (и передвигает внутренний курсок итератора на следующий элемент)

• int nextIndex() — возвращает индекс следующего element

• void set(E e) — устанавливает meaning текущего element void add(E e). Добавляет элемент в конец списка.

• boolean hasPrevious() — проверяет, существует ли Howой-то элемент в коллекции перед данным элементом

• E previous() — возвращает текущий элемент коллекции и переводит курсор на предыдущий элемент коллекции

• int previousIndex — возвращает индекс предыдущего element коллекции

• void remove() — удаляет текущий элемент коллекции

• void add(E e) — добавляет элемент e после текущего element коллекции

کلاس Arraysیک کلاس کاربردی است که برای دستکاری های مختلف آرایه طراحی شده است. این کلاس متدهایی برای تبدیل آرایه به لیست، جستجو در میان آرایه، کپی کردن آرایه، مقایسه آرایه ها، دریافت کد هش آرایه، نمایش یک آرایه به صورت رشته و غیره دارد.

کلاس Collectionsیک کلاس کاربردی برای کار با مجموعه ها است. این کلاس دارای روش هایی برای افزودن عناصر به یک مجموعه، پر کردن یک مجموعه با عناصر، جستجوی مجموعه، کپی کردن یک مجموعه، مقایسه یک مجموعه، یافتن حداکثر و حداقل عناصر یک مجموعه و همچنین روش هایی برای به دست آوردن تغییرات خاص مجموعه ها است. انواع شناخته شده (به عنوان مثال، شما می توانید یک مجموعه ایمن رشته یا یک مجموعه غیرقابل تغییر با یک عنصر دریافت کنید).