11α Κατασκευαστικά πρότυπα σχεδίασης

Σχετικά έγγραφα
Τεχνολογία Λογισμικού

14 Πρότυπα Σχεδίασης συνέχεια

11β Δομικά πρότυπα σχεδίασης

Προγραμματισμός ΙΙ (Java) 10. Πολυνηματικές εφαρμογές


Αρχές Τεχνολογίας Λογισμικού Εργαστήριο

02 Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

14η ιάλεξη. Προχωρημένα θέματα σχεδίασης

(Διαφάνειες Νίκου Βιδάκη)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ - ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΠΛ 133: ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΕΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3 Javadoc Tutorial

Διάλεξη Εισαγωγή στη Java, Μέρος Γ

Ειδικά Θέματα Προγραμματισμού

Εργαστήριο Java. Διδάσκουσα: Εργαστηριακοί Συνεργάτες:

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Εργαστήριο Java. Διδάσκουσα: Εργαστηριακοί Συνεργάτες:

Αντικειμενοστρέφεια. Henri Matisse, Harmony in Red, Κωστής Σαγώνας Νίκος Παπασπύρου

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Προγραμματισμός Ι. Κλάσεις και Αντικείμενα. Δημήτρης Μιχαήλ. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Εργαστήριο Ανάπτυξης Εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων. Εξάμηνο 7 ο

Διάλεξη 16-17: Πολυμορφισμός (Polymorphism) Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Wrapper Classes, Abstract Classes and Interfaces

Κλάσεις στη Java. Παύλος Εφραιμίδης. Java Κλάσεις στη Java 1

10α Έλεγχος και επαλήθευση λογισμικού

Κλάσεις στη Java. Στοίβα - Stack. Δήλωση της κλάσης. ΗκλάσηVector της Java. Ηκλάση Stack

(C) 2010 Pearson Education, Inc. All rights reserved.

Προγραμματισμός ΙΙ (Java) 10. Πολυνηματικές εφαρμογές Τεκμηρίωση κώδικα

EPL 603 TOPICS IN SOFTWARE ENGINEERING. Lab 5: Component Adaptation Environment (COPE)

Δομές Δεδομένων & Ανάλυση Αλγορίθμων. 3ο Εξάμηνο. Ουρά (Queue) Υλοποίηση της με τη βοήθεια πίνακα.

CYTA Cloud Server Set Up Instructions

Εγκατάσταση λογισμικού και αναβάθμιση συσκευής Device software installation and software upgrade

Κατασκευαστές. Μέθοδοι Κατασκευής (Constructors).

Κληρονομικότητα. Παύλος Εφραιμίδης pefraimi <at> ee.duth.gr. Java Κληρονομικότητα 1

Abstract classes, Interfaces ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ JAVA

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Δομές Δεδομένων - Εργαστήριο 5. Ουρές Προτεραιότητας

Δομές Δεδομένων - Εργαστήριο 2. Λίστες

Instruction Execution Times

08 Η γλώσσα UML I. Τεχνολογία Λογισμικού. Σχολή Hλεκτρολόγων Mηχανικών & Mηχανικών Yπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Χειμερινό εξάμηνο

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Αντικειµενοστραφής Προγραµµατισµός

Από τη UML στον Κώδικα. Μέρος Β

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

05β Η ιδεατή μηχανή της Java

9:00-10:00 π.μ. (60 λεπτά) Παρασκευή, 14 Οκτωβρίου, 2016

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Οντοκεντρικός Προγραμματισμός

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

άσκηση Hide UI Elements 7.2 Try and Catch

Διάγραμμα Κλάσεων. Class Diagram

Εισαγωγή στον Αντικειμενοστρέφή Προγραμματισμό Διάλεξη #13

Εργαστήριο Ανάπτυξης Εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων. Εξάμηνο 7 ο

Το πρόγραμμα HelloWorld.java. HelloWorld. Κλάσεις και Αντικείμενα (2) Ορισμός μιας Κλάσης (1) Παύλος Εφραιμίδης pefraimi <at> ee.duth.

Δομές Δεδομένων. Δημήτρης Μιχαήλ. Υλοποίηση Δυαδικού Σωρού σε γλώσσα Java. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Εργαστήριο 02: Προγραμματισμός με Γενικούς Τύπους (JAVA Generics) ΕΠΛ231 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Η λέξη κλειδί this. Γαβαλάς Δαμιανός

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός Διάλεξη 9 : ΑΦΗΡΗΜΕΝΕΣ ΚΛΑΣΕΙΣ

Case 1: Original version of a bill available in only one language.

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ. Κλάσεις και Αντικείμενα Μέθοδοι

Προγραμματισμός Ι. Πίνακες, Δείκτες, Αναφορές και Δυναμική Μνήμη. Δημήτρης Μιχαήλ. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Τι είναι η Spring. Η Spring είναι ένα ελεύθερο (open source) περιβάλλον εργασίας για εφαρμογές Java. Μπορεί να περιγραφεί ως:

. Μεθοδολογία Προγραμματισμού. Μοτίβα σχεδίασης (Design Patterns) Νικόλαος Πεταλίδης. Εισαγωγή Εαρινό Εξάμηνο 2014

Βασικά της γλώσσας JAVA

12 Πρότυπα σχεδίασης συμπεριφοράς

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ. Constructors Υπερφόρτωση Αντικείμενα ως παράμετροι

09 Η γλώσσα UML II. Τεχνολογία Λογισμικού. Σχολή Hλεκτρολόγων Mηχανικών & Mηχανικών Yπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Χειμερινό εξάμηνο

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ. Κλάσεις και Αντικείμενα Constructors

Βασίλης Χριστοφίδης Επαναληπτική Εξέταση (3 ώρες) Ηµεροµηνία: 21 Σεπτεµβρίου 2012

ΕΡΓΑΣΙΑ 4 - Αντικειμενοστραφής Υλοποίηση του Συστήματος Κατανομής Θέσεων σε Προγράμματα Σπουδών

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός Διάλεξη 9 : ΕΞΑΙΡΕΣΕΙΣ ΚΑΙ Ο ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥΣ

. Μεθοδολογία Προγραμματισμού. Abstract Κλάσεις και Interfaces. Νικόλαος Πεταλίδης. Εισαγωγή Εαρινό Εξάμηνο 2014

Εισαγωγή σε αντικειμενοστραφή concepts. Και λίγη C#

ΕΠΛ131 Αρχές Προγραμματισμού

Το παρακάτω πρόγραμμα ορίζει δυο κλάσεις την SimpleThread και την TwoThreadsTest:

VBA ΣΤΟ WORD. 1. Συχνά, όταν ήθελα να δώσω ένα φυλλάδιο εργασίας με ασκήσεις στους μαθητές έκανα το εξής: Version ΗΜΙΤΕΛΗΣ!!!!

Test Data Management in Practice

The challenges of non-stable predicates

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Εισαγωγή στον Αντικειμενοστρέφή Προγραμματισμό Διάλεξη #12

Παύλος Εφραιµίδης. Java. Κληρονοµικότητα

Διασυνδέσεις / Διεπαφές. Παναγιώτης Σφέτσος, PhD

Περιεχόµενα. 1 Εισαγωγή στις οµές εδοµένων 3. 2 Στοίβα (Stack) 5

. Μεθοδολογία Προγραμματισμού. Abstract Κλάσεις και Interfaces. Νικόλαος Πεταλίδης. Εισαγωγή Εαρινό Εξάμηνο 2014

Διάλεξη 5: Κλάσεις και Αντικείμενα. Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

class object Database Database Item Item [sub-typing and polymorphism] MusicCD Video MusicCD Video

Κλάσεις. Κατηγορίες Αντικειµένων. Κλάσεις. Φυσικά Αντικείµενα. Χώρος = Οµάδα Φυσικών Αντικειµένων. Πρόγραµµα = Οµάδα

ΕΠΛ233 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΤΥΠΟΥ. Type Information. Μ. Δικαιάκος

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ. Κλάσεις και Αντικείμενα Μέθοδοι

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ (JAVA) 26/2/2008

The Simply Typed Lambda Calculus

Κλάσεις και Αντικείµενα

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Πρωταρχικοί Τύποι

Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού JAVA. Δομές Δεδομένων Διδάσκων: Π.Α. Μήτκας Τομέας Ηλεκτρονικής και Υπολογιστών

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ. Ειδική διάλεξη 2: Εισαγωγή στον κώδικα της εργασίας

Εργαστήριο Ανάπτυξης Εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων. Εξάμηνο 7 ο

Προγράμματα με δομή Κληρονομικότητας

Στο εστιατόριο «ToDokimasesPrinToBgaleisStonKosmo?» έξω από τους δακτυλίους του Κρόνου, οι παραγγελίες γίνονται ηλεκτρονικά.

Door Hinge replacement (Rear Left Door)

Transcript:

11α Κατασκευαστικά πρότυπα σχεδίασης Τεχνολογία Λογισμικού Σχολή Hλεκτρολόγων Mηχανικών & Mηχανικών Yπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Χειμερινό εξάμηνο 2017 18 Δρ. Κώστας Σαΐδης saiko@di.uoa.gr

Κατασκευαστικά πρότυπα σχεδίασης Πρότυπα σχετικά με την κατασκευή αντικειμένων / στιγμιοτύπων 2

Περιεχόμενα 1. Singleton 2. Factory Method 3. Abstract Factory 4. Builder 5. Object Pool 6. Prototype 3

Singleton Σκοπός: Να διαφυλάξει ότι μια κλάση έχει μόνο ένα στιγμιότυπο και να προσφέρει την πρόσβαση σε αυτό 4

Παράδειγμα Eager initialization public class Configuration { private static final Configuration c = new Configuration(); private Configuration() {... public static Configuration getinstance() { return c; Από το repo του μαθήματος 5

Lazy initialization public class Configuration { private static Configuration c; private Configuration() {... public static Configuration getinstance() { if (c == null) { synchronized(configuration.class) { if (c == null) { c = new Configuration(); return c; 6

Πραγματικό παράδειγμα JVM Runtime http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/runtime.html# getruntime 7

Συζήτηση Το singleton πρότυπο εξυπηρετεί όταν θέλουμε ένας "ευαίσθητος" για την εφαρμογή πόρος να αρχικοποιείται μόνο μία φορά π.χ. configuration file reader, data access handler, κλπ. Προβληματική κληρονομικότητα λόγω του private constructor Απαιτείται προσεκτική και "φειδωλή" εφαρμογή του προτύπου 8

Factory Method & Abstract Factory Σκοπός: Να αποκρύψουν τις λεπτομέρειες δημιουργίας "συγγενών" στιγμιοτύπων 9

Factory Method aka Virtual constructor Ένα πρόσθετο επίπεδο ανακατεύθυνσης / αφαίρεσης level of indirection στην απευθείας εκτέλεση ενός κατασκευαστή constructor. Η κλάση χρήστης βασίζεται στον τύπο των στιγμιοτύπων και όχι σε συγκεκριμένη κλάση concrete class. 10

Παράδειγμα abstract class MVCResource { //controller abstract User createuser(httprequest req) void doservice(httprequest req, HttpResponse res) { User user = createuser(req) Template tpl = Helper.getTemplateFrom(req) //view Context ctx = Helper.createContextFrom(req) //model tpl.render(user, ctx, res) 11

class PublicResource extends MVCResource { User createuser(req) { String id = req.getcookie().get("session id") if (id) { User user = SessionDB.getUserFrom(id) if (user) { return user //for logging purposes return User.ANONYMOUS; 12

class ProtectedResource extends MVCResource { User createuser(req) { String id = req.getcookie().get("session id") if (id) { User user = SessionDB.getUserFrom(id) if (user && user.isauthorizedfor(this)) { return user throw new AuthorizationException("Not authorized") 13

Συζήτηση Χρήση του προτύπου: όταν μια κλάση δεν μπορεί να "ξέρει πλήρως" τι στιγμιότυπα θα δημιουργηθούν όταν μια κλάση "θέλει" να μεταθέσει την αρμοδιότητα δημιουργίας στιγμιοτύπων σε υποκλάσεις της όταν μπορεί να προκύψει σφάλμα exception εντός των κατασκευαστών constructors ώστε να αποφευχθούν "ασυνεπή" στιγμιότυπα 14

Abstract Factory Ένα interface δημιουργίας "συγγενών" στιγμιοτύπων 15

Παράδειγμα class ShopingCart { private final List<Product> = new ArrayList() static Map<String, ProductFactory> factories = [ "Tablet": new TabletFactory(), "Mobile": new MobileFactory() ] void addproduct(httprequest req) { String family = req.getparameter("family") ProductFactory factory = factories.get(family) if (factory) { products.add(factory.newproduct(req)) else { throw new BadRequestException("Invalid product family") 16

interface ProductFactory { Product newproduct(httprequest req) class TabletFactory implements ProductFactory { Product newproduct(httprequest req) { //process req return new Tablet(...) class MobileFactory implements ProductFactory { Product newproduct(httprequest req) { //process req return new Mobile(...) 17

interface Product {... class Tablet implements Product {... class Mobile implements Product {... 18

Συζήτηση Χρήση του προτύπου: όταν μια κλάση είναι ανεξάρτητη του πώς δημιουργούνται ή αναπαρίστανται τα "στοιχεία" που συνθέτει όταν μια κλάση θα "αποφασίσει" στο runtime τι στιγμιότυπα πρέπει να δημιουργηθούν 19

Πραγματικό παράδειγμα XML Parsing https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/parsers/docu mentbuilderfactory.html#newinstance 20

Builder Σκοπός: Να απλοποιήσει τη δημιουργία σύνθετων αντικειμένων που απαιτούν πολλές παραμέτρους 21

Παράδειγμα Something s = new BuilderOfSomething(). setanoption(1). setanother("x"). setaflag(false). build(); 22

Η υλοποίηση class BuilderOfSomething { private Something s; BuilderOfSomething() { s = new Something(); BuilderOfSomething setanoption(int option) { s.setint(option); return this; //allows chaining of calls BuilderOfSomething setanother(string option) { s.setstring(option); return this;... Something build() { return s; 23

Πραγματικό Παράδειγμα Guava Cache Cache<String, X> cache = CacheBuilder. newbuilder(). maximumsize(100). expireafterwrite(1, TimeUnit.MINUTES). removallistener( new RemovalListener<String, X>() { @Override void onremoval(removalnotification<string, X> n) {... ). build() 24

If you have a procedure with ten parameters, you probably missed some. Alan Perlis 25

Συζήτηση Αποφυγή κατασκευαστών με πολλές παραμέτρους >6 Επιλογή του χρήστη ποια παράμετρο θα θέσει ρητά οι υπόλοιπες θα πάρουν κάποια default τιμή Η "κατασκευαστική" διαδικασία πρέπει να υποστηρίζει διαφορετικές "αναπαραστάσεις" για τα αντικείμενα υπό κατασκευή 26

Object Pool Σκοπός: Να διατηρήσει "ζωντανά" σε μια μορφή ενδιάμεσης μνήμης cache αντικείμενα των οποίων η κατασκευή είναι "ακριβή" 27

Συζήτηση Thread Pools, Connection Pools, κτλ. Μοτίβο borrow & return. Εκ των προτέρων κατασκευή συγκεριμένου πλήθους αντικειμένων που επαναχρησιμοποιούνται αντί να κατασκευάζονται και να καταστρέφονται σε κάθε χρήση. Άνω όρια στη δέσμευση πόρων αποφυγή επιθέσεων τύπου Denial Of Service. Μικρά όρια μπορεί να μειώσουν την απόδοση. 28

Παράδειγμα Database Connection Pool στο repo του μαθήματος https://github.com/saikos/softeng17b/blob/master/src/main/java/g r/ntua/ece/softeng17b/data/dataaccess.java 29

Thread Pools Java 5+ Executors java.util.concurrent.executors static ExecutorService newcachedthreadpool() static ExecutorService newfixedthreadpool() 30

Από το Javadoc newfixedthreadpool Creates a thread pool that reuses a fixed number of threads operating off a shared unbounded queue. At any point, at most n threads will be active processing tasks. If additional tasks are submitted when all threads are active, they will wait in the queue until a thread is available. If any thread terminates due to a failure during execution prior to shutdown, a new one will take its place if needed to execute subsequent tasks. The threads in the pool will exist until it is explicitly shutdown. 31

newcachedthreadpool Creates a thread pool that creates new threads as needed, but will reuse previously constructed threads when they are available. These pools will typically improve the performance of programs that execute many short lived asynchronous tasks. Calls to execute will reuse previously constructed threads if available. If no existing thread is available, a new thread will be created and added to the pool. Threads that have not been used for sixty seconds are terminated and removed from the cache. Thus, a pool that remains idle for long enough will not consume any resources. 32

Prototype Σκοπός: Δημιουργία νέου στιγμιοτύπου από την "αντιγραφή" ενός υπάρχοντος 33

Java Cloneable http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/object.html#cl one 34

Παράδειγμα Shallow cloning vs deep cloning https://programmingmitra.blogspot.gr/2016/11/java Cloning Types of Cloning Shallow Deep in Details with Example.html 35

Copy Constructor pattern Εναλλακτική στο cloning public Person(Person original) { this.id = original.id + 1; this.name = new String(original.name); this.city = new City(original.city); 36