Design Patterns – introduzione

Cosa è un Design Pattern, secondo Christopher Alexander, ogni pattern descrive un problema ricorrente nel nostro ambiente ed espone il nocciolo della soluzione a tale problema, in modo tale che possa essere applicato in modo ricorrente.

Un design pattern è composto da quattro elementi essenziali:

1. Il nome del pattern, il quale deve essere in grado di descrivere il problema e la soluzione in una o due parole.

2. Il problema, descrive quando ed in che contesto il pattern deve essere applicato .

3. La soluzione, descrive gli elementi che compongono il disegno(design), le loro relazioni, le responsabilità e le collaborazioni

4. Le conseguenze, ovvero i risultati dell’applicazione del pattern

Un pattern viene descritto graficamente utilizzando la notazione Grafica, ma questo non è sufficiente, per questo viene descritto in modo consistente, cercando di seguire uno schema ben preciso, ecco i dettagli di tale schema:

• Nome del pattern e Classificazione

• Obiettivo

• Alias del nome

• Motivazione: uno scenario che illustra i problemi di progetto e come le classi e gli oggetti presenti nel pattern risolvono il problema

• Applicabilità

• Struttura: una rappresentazione grafica basata sulla OMT (Object Modeling Technique)

• Partecipanti, in termini di oggetti e classi

• Collaborazioni: fra i partecipanti

• Conseguenze: quali aspetti sono modificabili, che risultati porta l’utilizzo del Design Pattern

• Implementazione, problematiche, tecniche che devono essere considerate lato implementazione

• Esempio di Codice che illustra di un frammento di Pattern

• Casi Reali ovvero esempi del pattern in questione trovati in sistemi reali

• Pattern Collegati

Di seguito un catalogo dei Design Pattern:

• Abstract Factory

  • Fornisce una interfaccia per creare gruppi di oggetti relazionati o dipendenti l’un l’altro, senza specificare le loro classi concrete.

• Adapter

  • Converte l’interfaccia di una classe in un’altra interfaccia che i clienti si aspettano

• Bridge

  • Disaccoppia una astrazione dalla sua implementazione, in modo tale che le due possano variare indipendentemente

• Builder

  • Separa la costruzione di un oggetto complesso dalla sua rappresentazione, così che la medesima costruzione può generare differenti rappresentazioni.

• Chain of Rresponsibility

  • Permette l’accoppiamento di chi invia la richiesta e chi la riceve, in modo tale da dare a più di un oggetto la chance di gestire la richiesta.

• Command

  • Incapsula la richiesta in un oggetto, in modo tale da poter parametrizzare i client

• Composite

  • Compone gli oggetti in strutture ad albero al fine di rappresentare tutto in una gerarchia

• Decorator

  • Aggiunge responsabilità ad un oggetto in modo dinamico. E’ una alternativa flessibile al metodo di sottoclasse per estendere funzionalità-

• Facade

  • Fornisce una interfaccia univoca ad un insieme di interfacce presenti in un sottosistema

• Factory Method

  • Definisce una interfaccia per creare un oggetto, ma lascia la decisione di decidere quale classe istanziare alle sottoclassi.

• Flyweight

  • Utilizza la condivisione per supportare un vasto numero di oggetti molto specifici in modo efficace

• Interpreter

  • Dato un linguaggio, definisce una rappresentazione per la sua grammatica (come fa un interprete di linguaggio)

• Iterator

  • Fornisce il metodo per accedere agli elementi di un oggetto aggregato in modo sequenziale, senza esporre la propria rappresentazione

• Mediator

  • Definisce un oggetto che incapsula come un insieme di oggetti interagiscono

• Memento

  • Senza violare il metodo di incapsulamento, cattura ed esternalizza uno stato interno di un oggetto, in modo tale che l’oggetto possa ritornare nello stato precedente più tardi

• Observer

  • Definisce una dipendenza di tipo uno-molti tra gli oggetti, in modo tale che la variazione di stato di un oggetto permette l’aggiornamento di tutti quelli correlati

• Prototype

  • Specifica i tipi di oggetti da creare utilizzando un’istanza prototipata, e crea nuovi oggetti copiando il prototipo

• Proxy

  • Fornisce un surrogato per un oggetto in modo tale da controllarne l’accesso

• Singleton

  • Assicura che una classe possieda una unica istanza e fornisce un punto di accessi globale a quest’ultima

• State

  • Permette ad un oggetto di cambiare il suo comportamento quando il suo stato interno varia.

• Strategy

  • Definisce una serie di algoritmi, incapsula ognuno di essi e li rende interscambiabili

• Template Method

  • Definisce lo scheletro di un algoritmo in una operazione, lasciando gestire alle sottoclassi alcuni passaggi

• Visitor

  • Rappresenta una operazione che deve essere eseguita negli elementi della struttura di un oggetto

Tutti i Pattern elencati pocanzi variano fortemente sia per granularità che per livello di astrazione, vale la pena classificarli secondo due metodi:

• Utilizzo / Scopo

  • Ovvero, cosa fa un Design Pattern, può essere di tipo :

    • Creazionale

    • Strutturale

    • Comportamentale

• Visibilità

  • Ovvero se si applica prima all’oggetto o alla classe

Ecco di seguito la classificazione di tutti i Design Pattern descritti:

• Creazionali

  • Classe

    • Factory Method

  • Oggetto

    • Abstract Factory

    • Builder

    • Prototype

    • Singleton

• Strutturali

  • Classe

    • Adapter

  • Oggetto

    • Adapter

    • Bridge

    • Composite

    • Decorator

    • Facade

    • Flyweight

    • Proxy

• Comportamentali

  • Classe

    • Interpreter

    • Template Method

  • Oggetto

    • Chain of Responsibility

    • Command

    • Iterator

    • Mediator

    • Memento

    • Observer

    • State

    • Strategy

    • Visitor