patrones de diseño
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Diseño con Patrones
Yupanqui García, Glen Jasper
Diseño de Sistemas
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Introducción
El diseño OO es difícil y el diseño de software orientado a objetos reutilizable lo es aún más.
Los diseñadores expertos no resuelven los problemas desde sus principios; reutilizan soluciones que han funcionado en el pasado.
– Se encuentran patrones de clases y objetos de comunicación recurrentes en muchos sistemas orientados a objetos.
– Estos patrones resuelven problemas de diseño específicos y hacen el diseño flexible y reusable.
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Definición de un patrón
Alexander(arquitecto/urbanista)
Cada patrón describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno y describe también el núcleo de la solución al problema, de forma que puede utilizarse un millón de veces sin tener que hacer dos veces lo mismo.
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Definición de un patrón de diseño
[Gamma]
Un patrón de diseño es una descripción de clases y objetos comunicándose entre sí adaptada para resolver un problema de diseño general en un contexto particular.
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Introducción
Es un tema importante en el desarrollo de software actual: permite capturar la experiencia
Busca ayudar a la comunidad de desarrolladores de software a resolver problemas comunes, creando un cuerpo literario de base
– Crea un lenguaje común para comunicar ideas y experiencia acerca de los problemas y sus soluciones
El uso de patrones ayuda a obtener un software de calidad (reutilización y extensibilidad)
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Elementos de un patrón
Nombre: describe el problema de diseño. El problema: describe cuándo aplicar el
patrón. La solución: describe los elementos que
componen el diseño, sus relaciones, responsabilidades y colaboración.
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Ventajas de los patrones de diseño
Son soluciones concretas:– Un catálogo de patrones es un conjunto de recetas de diseño.– Aunque se pueden clasificar, cada patrón es independiente del resto.
Son soluciones técnicas:– Dada una determinada situación, los patrones indican cómo
resolverla mediante un D.O.O.– Existen patrones específicos para un lenguaje determinado, y otros
de carácter más general. Se aplican en situaciones muy comunes:
– Proceden de la experiencia.– Han demostrado su utilidad para resolver problemas que aparecen
frecuentemente en el D.O.O.
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Ventajas de los patrones de diseño
Son soluciones simples:– Indican cómo resolver un problema particular utilizando un
pequeño número de clases relacionadas de forma determinada.
– No indican cómo diseñar un sistema completo, sino sólo aspectos puntuales del mismo.
Facilitan la reutilización de las clases y del propio diseño:
– Los patrones favorecen la reutilización de clases ya existentes y la programación de clases reutilizables.
– La propia estructura del patrón es reutilizada cada vez que se aplica.
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Inconvenientes
El uso de un patrón no se refleja claramente en el código:– A partir de la implementación es difícil determinar qué patrón de diseño se
ha utilizado.– No es posible hacer ingeniería inversa.
Referencias a “self”:– Muchos patrones utilizan la delegación de operaciones y esto provoca el
conocido problema del ámbito local de los objetos (self). Es difícil reutilizar la implementación de un patrón:
– Las clases del patrón son roles genéricos, pero en la implementación aparecen clases concretas.
Los patrones suponen cierta sobrecarga de trabajo a la hora de implementar:
– Se usan más clases de las estrictamente necesarias.– A menudo un mensaje se resuelve mediante delegación de varios
mensajes a otros objetos.
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Clasificación de los patrones
Según su ámbito:– Patrones de clases . Tratan con relaciones de
herencia (estática) entre clases.– Patrones de objetos . Se refieren a relaciones
de composición entre objetos, que pueden cambiar en tiempo de ejecución y son más dinámicas.
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Clasificación de los patrones
Según su propósito:– De creación: conciernen al proceso de creación
de objetos.– De estructura: tratan la composición de clases
y/o objetos.– De comportamiento: caracterizan las formas en
las que interactúan y reparten responsabilidades las distintas clases u objetos.
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Clasificación de los patronesGoF (gang of Four) [Gamma]
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Patrones de diseño fundamentales
Son patrones que no aparecen la tabla definida por Gamma, pero se utilizan habitualmente:
DELEGATION INTERFACE MARKER INTERFACE
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Patrón DELEGATION
Utilidad:
Cuando se quiere extender y reutilizar la funcionalidad de una clase SIN UTILIZAR LA
HERENCIA Ventajas:
– En vez de herencia múltiple– Cuando una clase que hereda de otra quiere ocultar
algunos de los métodos heredados– Compartir código que NO se puede heredar
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Patrón DELEGATIONEl problema
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Patrón DELEGATIONLa solución
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Patrón DELEGATIONImplementación
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Patrón INTERFACEUtilidad y Ventajas
Utilidad– Definir un comportamiento independiente de
donde vaya a ser utilizado
Ventajas– Desacople entre comportamiento y clase.– Realización de clases “Utilities”
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Patrón INTERFACEEl problema
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Patrón INTERFACELa Solución
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Patrón INTERFACEImplementación
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Patrón INTERFACEEjemplo
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Patrón MARKER INTERFACEUtilidad y Ventajas
Utilidad– Sirve para indicar atributos semánticos de una clase.
Ventajas:– Se puede preguntar si un objeto pertenece a una clase de
un determinado tipo o no.– Habitualmente se utiliza en clases de utilidades que tienen
que determinar algo sobre objetos sin asumir que son instancias de una determinada clase o no.
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Patrón MARKER INTERFACE
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Patrón MARKER INTERFACEEjemplo
En Java hay clases “serializables”, “cloneables”, etc. Para ello, basta con que implementen las interfaces Serializable, Cloneable, etc.
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