רמה 37. תשובות לשאלות ראיון בנושא הרמה

דפוסי עיצוב הם פתרונות מבוססים ומוצלחים לבעיות הנפוצות ביותר המתעוררות במהלך התכנון והפיתוח של תוכניות או חלקיהן.

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

כאשר אתה צריך רק מופע אחד של מחלקה כדי להתקיים בתוכנית, התבנית משמשת Singleton. זה נראה כך (אתחול עצלן):

clas Singleton {
	private Singleton instance;

	private Singleton() {}

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

כדי להפוך אותו לבטוח, אתה יכול להוסיף getInstance()משנה לשיטה synchronized. אבל זה לא יהיה הפתרון הטוב ביותר (אלא הפשוט ביותר). פתרון הרבה יותר טוב הוא לכתוב את השיטה getInstanceכך (נעילה מסומנת כפולה):

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

דפוס Factoryהוא דפוס מחולל. זה מאפשר לך ליצור אובייקטים לפי דרישה (לדוגמה, בתנאים מסוימים). זה נראה כמו זה:

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

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

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

יש גם וריאציה של דפוס זה הנקרא FactoryMethod. לפי תבנית זו נוצרים אובייקטים שונים בשיטה אחת, בהתאם לנתוני הקלט הנכנסים (ערכי פרמטרים). לכל האובייקטים הללו צריך להיות אב קדמון משותף (או ממשק משותף שניתן ליישם). זה נראה כמו זה:

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;
		}
	}
}

כיתות Object1, Object2ויורשים Object3מהכיתה CommonClass.

דפוס Abstract Factoryהוא גם דפוס עיצובי מחולל. לפי תבנית זו נוצר מפעל מופשט המשמש תבנית למספר מפעלי בטון. הנה דוגמה:

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();
	}
}

תבנית Adapterהיא תבנית מבנית. יישומו מאפשר שימוש באובייקט מסוג אחד כאשר נדרש אובייקט מסוג אחר (בדרך כלל סוגים מופשטים). דוגמה ליישום של דפוס זה:

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

המחלקה Arraysהיא מחלקת שירות המיועדת למגוון מניפולציות של מערך. למחלקה הזו יש שיטות להפיכת מערך לרשימה, חיפוש במערך, העתקת מערך, השוואת מערכים, קבלת hashcode של מערך, ייצוג מערך כמחרוזת וכו'.

הכיתה Collectionsהיא כיתת עזר לעבודה עם אוספים. למחלקה זו יש שיטות להוספת אלמנטים לאוסף, מילוי אוסף באלמנטים, חיפוש אוסף, העתקת אוסף, השוואת אוסף, מציאת הרכיבים המקסימליים והמינימליים של אוסף, וכן שיטות להשגת שינויים ספציפיים של אוספים של סוגים ידועים (לדוגמה, אתה יכול לקבל אוסף בטוח בחוטים או אוסף בלתי משתנה עם אלמנט אחד).