- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Паттерн Адаптер презентация
Содержание
Слайд 2
Определение
Определение
Адаптер — структурный шаблон проектирования,
предназначенный для организации использования
функций объекта, нежелательного для
модификации,
интерфейс.
Реализация
● адаптер класса (множественное наследование
классов или интерфейсов);
● адаптер объекта (композиция).
Слайд 3
Мотивация
Мотивация
●
●
●
Часто меняющиеся версии или реализации (сторонних)
библиотечных классов
Возможно, что библиотека, которую вы
изменяется или вы планируете переход на другую реализацию
требуемой функциональности (другую библиотеку).
Недоступный для модификации код с неподходящим интерфейсом
Возможно, что определенной части нашего кода требуется другой
интерфейс от объекта, модификация которого нежелательна или
невозможна.
Несуществующий ещѐ код с известной наперед
функциональностью
Возможно, что код, обеспечивающий требуемую
функциональность, ещѐ не написан (сторонними разработчиками),
однако общие принципы его работы уже ясны.
Слайд 4
Плюсы
Плюсы:
● Инкапсуляция реализации внешних классов
(компонентов, библиотек). Таким образом,
система становится независимой от
интерфейса
●
Переход на использование других
(несовместимых по интерфейсу) внешних
классов не требует переделки самой
системы, достаточно заменить реализацию
соответствующих адаптеров.
Слайд 7
Участники
Target — целевой: определяет зависящий от
предметной области интерфейс, которым
пользуется Client.
Client —
объектами, удовлетворяющими интерфейсу Target.
Adaptee — адаптируемый: определяет
существующий интерфейс, который нуждается в
адаптации.
Adapter — адаптер: адаптирует интерфейс
Adaptee к интерфейсу Target.
Слайд 8
Пример №1
Пусть есть унаследованный класс прямоугольника:
typedef int Coordinate;
class LegacyRectangle
{
public:
LegacyRectangle(Coordinate x1, Coordinate
: x1_(x1), x2_(x2_), y1_(y1), y2_(y2)
{
std::cout << "LegacyRectangle:
create. (" << x1_ << "," << y1_ <<
") => (" << x2_ << "," << y2_ << ")" << std::endl;
}
void OldDraw() {
std::cout << "LegacyRectangle:
OldDraw.
(" << x1_ << "," << y1_ <<
") => (" << x2_ << "," << y2_ << ")" << std::endl;
}
private:
Coordinate x1_, y1_, x2_, y2_;
};
Слайд 9
Пример №1
Ожидаемый клиентом интерфейс выглядит
следующим образом:
class Rectangle
{
public:
virtual void Draw() = 0;
};
Слайд 10
Пример №1
Класс адаптера наследует интерфейс Rectangle и
реализацию LegacyRectangle:
typedef int Dimension;
class RectangleAdapter:
{
public:
RectangleAdapter(Coordinate x, Coordinate y, Dimension w, Dimension h)
: LegacyRectangle(x, y, x + w, y + h)
{
std::cout << "RectangleAdapter: create. (" << x << "," << y <<
"), width = " << w << ", height = " << h << std::endl;
}
virtual void Draw()
{
std::cout << "RectangleAdapter: draw." << std::endl;
OldDraw();
}
};
Слайд 11
Пример №2
Пусть есть класс SSH-подключения, который
используется в системе:
public abstract class SSHTunnel
{
public
{ get; set; }
public abstract string RemoteHost
{ get; set; }
public abstract int RemotePort
{ get; set; }
public abstract void Open();
public abstract void Close();
}
Слайд 12
Пример №2
Адаптируем библиотечный класс ElSimpleSSHClient из набора
SecureBlackBox к требуемому интерфейсу:
public class
ElSimpleSSHClient sshClient;
public SecureBlackboxSSHTunnelAdapter() {
sshClient = new ElSimpleSSHClient();
sshClient.UseInternalSocket = true;
}
public override void Open()
{
sshClient.Open();
}
public override void Close()
{
sshClient.Close();
}
}
Слайд 13
Пример №2
public class SecureBlackboxSSHTunnelAdapter : SSHTunnel
{
public override int LocalPort {
get {
set { sshClient.SocksPort = value; }
}
public override string RemoteHost {
get { return sshClient.Address; }
set { sshClient.Address = value; }
}
public override int RemotePort
{
get { return sshClient.Port; }
set { sshClient.Port = value; }
}
}
Слайд 15
Что такое паттерны проектирования
Кристофер Александр: «шаблон описывает задачу, которая снова и
возникает в работе, а также принцип ее решения, таким образом, что это
решение можно использовать многократно без изменений».
Шаблоны проектирования (паттерн, pattern) ― это эффективные
способы решения характерных задач проектирования, в частности
проектирования компьютерных программ. Паттерн не является
законченным образцом проекта, который может быть прямо преобразован
в код, скорее это описание или образец для того, как решить задачу,
таким образом, чтобы это можно было использовать в различных
ситуациях.
Шаблон проектирования ― описание взаимодействия объектов и
классов, адаптированных для решения общей задачи проектирования в
конкретном контексте.
Алгоритмы не являются шаблонами, так как они решают задачи
вычисления, а не проектирования.
Каркасы приложений не являются шаблонами, так как они
●
●
относятся к какой-то конкретной предметной области
состоят из нескольких шаблонов.
Слайд 16
Причины использования и классификация
●
●
●
●
Возможность многократного использования
Использование чужого опыта взамен самостоятельного изобретения
велосипеда
Единая
Выделение уровня абстракции
Порождающие шаблоны (Creational patterns) абстрагируют процесс
инстанцирования. Они позволяют сделать систему независимой от
способа создания, композиции и представления объектов.
Структурные паттерны (Structural patterns) решают вопрос о том, как из
уже имеющихся классов и объектов оптимально получить более крупные
структуры и образования.
Паттерны поведения (Behavioral patterns) отвечают за инкапсуляцию
алгоритмов и распределение обязанностей между объектами.
Также выделяют паттерны параллельной обработки (concurrency patterns),
системные паттерны (system patterns), интеграционные паттерны (integral
patterns) и т.д.
Слайд 18
Отношение ассоциации
Покупатель имеет много счѐтов:
Класс приложения использует класс подключения:
Слайд 20
Отношение агрегации
Класс покупателя содержит ссылку на коллекцию
заказов в поле Orders (отношение
Класс заказа содержит ссылку на продукт в поле
Product (отношение один к одному):
Слайд 21
Схема описания паттерна
●
●
●
●
●
●
Определение
Содержит краткий ответ на вопросы: каковы функции и
назначение паттерна.
Мотивация
Описание
паттерн.
Плюсы
Преимущества, получаемые при решении задачи с
использованием данного паттерна.
Диаграмма классов
Участники
Описание классов, задействованных в данном паттерне
проектирования, и их функции.
Пример(ы) кода
Слайд 23
Определение и мотивация
Определение
Одиночка — порождающий паттерн, который
гарантирует, что у класса есть
экземпляр, и предоставляет к нему глобальную
точку доступа.
Мотивация
● Должен быть ровно один экземпляр некоторого
класса, легко доступный всем клиентам.
● Единственный экземпляр должен расширяться
путем порождения подклассов, и клиентам нужно
иметь возможность работать с расширенным
экземпляром без модификации своего кода.
Слайд 24
Плюсы
●
●
●
●
●
Контролируемый доступ к единственному экземпляру.
Поскольку класс Singleton инкапсулирует свой единственный
экземпляр, он
получают доступ к нему.
Уменьшение числа имен.
Паттерн позволяет избежать засорения пространства имен
глобальными переменными, в которых хранятся уникальные
экземпляры.
Допускает уточнение операций.
Можно параметризировать приложение экземпляром того класса,
который необходим во время выполнения.
Допускает переменное число экземпляров.
Большая гибкость, чем у операций класса (статических методов).
Слайд 26
Участники
Участники
Singleton ― определяет операцию
получения экземпляра ― статический
метод, который позволяет клиентам
получать доступ
экземпляру. Может нести ответственность
за создание собственного уникального
экземпляра.
Слайд 27
Пример №1
Стандартная реализация:
public class Singleton
{
protected Singleton() { }
private static Singleton instance;
public
{
get
{
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}
}
Слайд 28
Пример №2
Реализация с использованием шаблонов в языке C#:
public class Singleton
where T
// T является классом, имеет конструктор без параметров
{
protected Singleton() { }
private static T instance;
public static T Instance {
get {
if (instance == null)
instance = new T();
return instance;
}
}
}
Слайд 29
Пример №2
Данный шаблонный класс используется следующим
образом:
public class TestClass : Singleton
{
public TestClass()
public void Operation()
{
// implementation
}
}
Слайд 30
Пример №2`
public class Singleton where T : class {
//
Защищенный конструктор по
// предотвратить создание экземпляра класса Singleton
protected Singleton() { }
// Фабрика используется для отложенной инициализации экземпляра класса
private sealed class SingletonCreator where S : class {
// Используется Reflection для создания экземпляра
// класса без публичного конструктора
private static readonly S instance = (S)typeof(S).GetConstructor(
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic,
null, new Type[0],
new ParameterModifier[0]).Invoke(null);
public static S CreatorInstance {
get { return instance; }
}
}
public static T Instance {
get { return SingletonCreator
}
}
Слайд 31
Пример №3
При необходимости использования наследников класса
одиночки наиболее гибким методом является
использование реестра
public class RegSingleton {
private static RegSingleton instance;
private static Dictionary new Dictionary protected RegSingleton() { } public static void Register(String name, RegSingleton instance) registry.Add(name, instance); } protected static RegSingleton Lookup(String name) return registry[name]; }
{
{
}
Слайд 32
Пример №3
Теперь информацию о том, какой именно экземпляр
одиночки использовать, можно определить
работы программы:
public class RegSingleton
{
private static RegSingleton instance;
public static RegSingleton Instance()
{
if (instance == null)
{
string name = System.GetProperty("SINGLETON_NAME");
instance = RegSingleton.Lookup(name);
}
return instance;
}
}
Слайд 33
Пример №3
Основная проблема использования реестра одиночек
состоит в регистрации экземпляров одиночек.
Например, в
статический конструктор.
public class Singleton : RegSingleton
{
static Singleton()
{
new Singleton();
}
protected Singleton()
{
RegSingleton.Register(this.GetType().Name, this);
}
}
Слайд 34
Пример №3
В языке Java с той же целью используется статический
блок инициализации:
public
{
static
{
new Singleton();
}
protected Singleton()
{
RegSingleton.Register(this.getClass().getName(), this);
}
}
Слайд 35
Пример №4
В языке C++ все реализации одиночки являются
вариациями его основной формы:
class
{
public:
static Singleton& Instance()
{
if (!pInstance)
pInstance = new Singleton();
return *pInstance;
}
private:
Singleton() { }
Singleton(const Singleton&);
Singleton& operator=(const Singleton&);
~Singleton() { }
static Singleton* pInstance;
};
Слайд 36
Пример №4
●
●
●
●
Все конструкторы объекта закрыты, что не
позволяет пользовательскому коду напрямую
создавать объекты
Для защиты от удаления метод Instance
возвращает ссылку, а не указатель. Также
деструктор класса объявлен закрытым.
Защиту от копирования обеспечивает закрытый
конструктор копирования.
Для защиты от присваивания (т. к. экземпляр
объекта единственный и любое присваивание
является самоприсваиванием), оператор
присваивания объявлен закрытым.
Слайд 37
Пример №5. Синглтон Мейерса
Несмотря на то, что выделенная для объекта-одиночки
память будет
деструктор объекта должен быть вызван во избежание
утечки ресурсов, которые мог запросить объект.
Первое решение проблемы: Синглтон Мейерса, который
использует локальную статическую переменную:
Singleton& Singleton::Instance()
{
static Singleton obj;
return obj;
}
Слайд 38
Пример №6
Синглтон Мейерса работает в большинстве случаев, однако
не решает проблемы висячей
возникнуть в случае обращения к объекту-одиночке после
его уничтожения.
Первое решение проблемы висячей ссылки состоит в
создании флага destroyed и генерации исключения при
попытке доступа к уничтоженному объекту:
class Singleton {
public:
static Singleton& Instance() {
if (!pInstance) {
if (destroyed)
OnDeadReference();
else
Create();
}
return *pInstance;
}
};
Слайд 39
Пример №6
class Singleton
{
static void OnDeadReference()
{
throw std::runtime_error("Висячая ссылка");
}
static void Create()
{
static Singleton obj;
pInstance
}
static bool destroyed;
static Singleton * pInstance;
};
Слайд 40
Пример №6. Синглтон Феникс
Второе решение проблемы висячей ссылки состоит в использовании
расширенного
объект заново при обращении к висячей ссылке:
class Singleton {
static void OnDeadReference() {
Create();
// Теперь pInstance указывает на ячейку памяти, где
// ранее размешался объект
new(pInstance) Singleton();
// На месте этих данных вновь создаётся объект
atexit(KillPhoenixSingleton);
// новый объект ставится в очередь на уничтожение
destroyed = false;
}
static void KillPhoenixSingleton() {
pInstance->~Singleton();
// Избегаем освобождения памяти оператором delete
}
};
Слайд 41
Функция SetLongevity
Третье решение проблемы висящей ссылки: создать
объект с явно заданным временем
Время жизни объекта можно задать при помощи
функции SetLongevity из библиотеки Loki:
template void SetLongevity(T * object, unsigned int longevity); Данная функция гарантирует, что объект object будет
уничтожен не ранее, чем объекты с меньшей
продолжительностью жизни.
Слайд 42
Пример №7.
Задание времени жизни синглтона
Пример реализации паттерна одиночка с
применением функции SetLongevity:
class
{
static void Create()
{
pInstance = new Singleton();
SetLongevity(pInstance, longevity);
}
static const int longevity = 2;
static Singleton * pInstance;
};
Слайд 43
Пример №8.
Синглтон в многопоточной среде
Для обеспечения уникальности объекта-одиночки в
многопоточной среде применяется
проверкой.
Реализация функции Instance изменяется следующим
образом:
class Singleton {
public:
static Singleton& Instance() {
if (!pInstance) {
Lock guard(mutex);
if (!pInstance)
// Первая проверка
// Вторая проверка
pInstance = new Singleton();
}
return *pInstance;
}
private:
static Mutex mutex;
};
Слайд 44
Пример №9.
Синглтон в многопоточной среде
В языке C# блокировка с двойной проверкой
реализуется
public sealed class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
private static object syncRoot = new Object();
private Singleton() { }
public static Singleton GetInstance()
{
if (instance == null)
// Первая проверка
{
lock (syncRoot)
{
if (instance == null) // Вторая проверка
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
