أنماط التصميم في جافا [الجزء الثاني]

أهلا بالجميع. في مقالتي السابقة ، وصفت بإيجاز كل نمط. في هذه المقالة، سأحاول أن أعرض بالتفصيل كيفية استخدام الأنماط.

إبداعية

سينجلتون

الوصف: يقيد إنشاء فئة لمثيل واحد، ويوفر الوصول إلى هذا المثيل الفردي. منشئ الفصل خاص. يقوم الأسلوب getInstance()بإنشاء مثيل واحد فقط للفئة. تطبيق:

class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
		}
        return instance;
    }
    public void setUp() {
        System.out.println("setUp");
    }
}

public class SingletonTest { // Test
    public static void main(String[] args){
        Singleton singelton = Singleton.getInstance();
        singelton.setUp();
    }
}

مصنع

الوصف: يُستخدم عندما يكون لدينا فئة فائقة تحتوي على فئات فرعية متعددة ونحتاج إلى إرجاع فئة فرعية بناءً على الإدخال. لا يعرف الفصل نوع الكائن الذي يجب عليه إنشاؤه. يتم إنشاء الكائنات بناءً على المدخلات. تطبيق:

class Factory {
    public OS getCurrentOS(String inputOS) {
        OS os = null;
        if (inputOS.equals("windows")) {
            os = new windowsOS();
        } else if (inputOS.equals("linux")) {
            os = new linuxOS();
        } else if (inputOS.equals("mac")) {
            os = new macOS();
        }
        return os;
    }
}
interface OS {
    void getOS();
}
class windowsOS implements OS {
    public void getOS () {
        System.out.println("uses Windows");
    }
}
class linuxOS implements OS {
    public void getOS () {
        System.out.println("uses Linux");
    }
}
class macOS implements OS {
    public void getOS () {
        System.out.println("uses macOS");
    }
}

public class FactoryTest { // Test
    public static void main(String[] args){
         String osName = "linux";
        Factory factory = new Factory();
        OS os = factory.getCurrentOS(osName);
        os.getOS();
    }
}

مصنع مجردة

الوصف: يتيح لك تحديد تنفيذ مصنع معين من مجموعة من المصانع المحتملة. ينشئ عائلة من الكائنات ذات الصلة. من السهل التوسع. تطبيق:

interface Lada {
    long getLadaPrice();
}
interface Ferrari {
    long getFerrariPrice();
}
interface Porshe {
    long getPorshePrice();
}
interface InteAbsFactory {
    Lada getLada();
    Ferrari getFerrari();
    Porshe getPorshe();
}
class UaLadaImpl implements Lada { // First
    public long getLadaPrice() {
        return 1000;
    }
}
class UaFerrariImpl implements Ferrari {
    public long getFerrariPrice() {
        return 3000;
    }
}
class UaPorsheImpl implements Porshe {
    public long getPorshePrice() {
        return 2000;
    }
}
class UaCarPriceAbsFactory implements InteAbsFactory {
    public Lada getLada() {
        return new UaLadaImpl();
    }
    public Ferrari getFerrari() {
        return new UaFerrariImpl();
    }
    public Porshe getPorshe() {
        return new UaPorsheImpl();
    }
} // First
class RuLadaImpl implements Lada { // Second
    public long getLadaPrice() {
        return 10000;
    }
}
class RuFerrariImpl implements Ferrari {
    public long getFerrariPrice() {
        return 30000;
    }
}
class RuPorsheImpl implements Porshe {
    public long getPorshePrice() {
        return 20000;
    }
}
class RuCarPriceAbsFactory implements InteAbsFactory {
    public Lada getLada() {
        return new RuLadaImpl();
    }
    public Ferrari getFerrari() {
        return new RuFerrariImpl();
    }
    public Porshe getPorshe() {
        return new RuPorsheImpl();
    }
} // Second

public class AbstractFactoryTest { // Test
    public static void main(String[] args) {
        String country = "UA";
        InteAbsFactory ifactory = null;
        if(country.equals("UA")) {
            ifactory = new UaCarPriceAbsFactory();
        } else if(country.equals("RU")) {
            ifactory = new RuCarPriceAbsFactory();
        }

        Lada lada = ifactory.getLada();
        System.out.println(lada.getLadaPrice());
    }
}

منشئ

الوصف: يستخدم لإنشاء كائن معقد باستخدام كائنات بسيطة. يقوم تدريجياً بإنشاء كائن كبير من كائن صغير وبسيط. يسمح لك بتغيير التمثيل الداخلي للمنتج النهائي. تطبيق:

class Car {
    public void buildBase() {
        print("Building the base");
    }
    public void buildWheels() {
        print("Installing wheels");
    }
    public void buildEngine(Engine engine) {
        print("Installing engine: " + engine.getEngineType());
    }
    private void print(String msg){
        System.out.println(msg);
    }
}
interface Engine {
    String getEngineType();
}
class EngineOne implements Engine {
    public String getEngineType() {
        return "First engine";
    }
}
class EngineTwo implements Engine {
    public String getEngineType() {
        return "Second engine";
    }
}
abstract class Builder {
    protected Car car;
    public abstract Car buildCar();
}
class OneBuilderImpl extends Builder {
    public OneBuilderImpl(){
        car = new Car();
    }
    public Car buildCar() {
        car.buildBase();
        car.buildWheels();
        Engine engine = new EngineOne();
        car.buildEngine(engine);
        return car;
    }
}
class TwoBuilderImpl extends Builder {
    public TwoBuilderImpl(){
        car = new Car();
    }
    public Car buildCar() {
        car.buildBase();
        car.buildWheels();
        Engine engine = new EngineOne();
        car.buildEngine(engine);
        car.buildWheels();
        engine = new EngineTwo();
        car.buildEngine(engine);
        return car;
    }
}
class Build {
    private Builder builder;
    public Build(int i){
        if(i == 1) {
            builder = new OneBuilderImpl();
        } else if(i == 2) {
            builder = new TwoBuilderImpl();
        }
    }
    public Car buildCar(){
        return builder.buildCar();
    }
}

public class BuilderTest { // Test
    public static void main(String[] args) {
        Build build = new Build(1);
        build.buildCar();
    }
}

النموذج المبدئي

الوصف: يساعد على تحسين الأداء عند إنشاء كائنات مكررة؛ بدلاً من إنشاء كائن جديد، يقوم بإنشاء وإرجاع نسخة من كائن موجود. استنساخ كائن موجود. تطبيق:

interface Copyable {
    Copyable copy();
}
class ComplicatedObject implements Copyable {
    private Type type;
    public enum Type {
        ONE, TWO
    }
    public ComplicatedObject copy() {
        ComplicatedObject complicatedObject = new ComplicatedObject();
        return complicatedObject;
    }
    public void setType(Type type) {
        this.type = type;
    }
}

public class PrototypeTest { // Test
    public static void main(String[] args) {
        ComplicatedObject prototype = new ComplicatedObject();
        ComplicatedObject clone = prototype.copy();
        clone.setType(ComplicatedObject.Type.ONE);
    }
}

الهيكلي

مشترك كهربائي

الوصف: يمكننا استخدام نمط المحول للجمع بين واجهتين غير متوافقتين. يعمل كمحول بين كائنين غير متوافقين. تطبيق:

class PBank {
	private int balance;
	public PBank() { balance = 100; }
	public void getBalance() {
		System.out.println("PBank balance = " + balance);
	}
}
class ABank {
	private int balance;
	public ABank() { balance = 200; }
	public void getBalance() {
		System.out.println("ABank balance = " + balance);
	}
}
class PBankAdapter extends PBank {
	private ABank abank;
	public PBankAdapter(ABank abank) {
		this.abank = abank;
	}
	public void getBalance() {
		abank.getBalance();
	}
}

public class AdapterTest { // Test
	public static void main(String[] args) {
		PBank pbank = new PBank();
		pbank.getBalance();
		PBankAdapter abank = new PBankAdapter(new ABank());
		abank.getBalance();
	}
}

مركب

الوصف: تجميع عدة كائنات في بنية شجرة باستخدام فئة واحدة. يسمح لك بالعمل مع فئات متعددة من خلال كائن واحد. تطبيق:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Car {
    void draw(String color);
}
class SportsCar implements Car {
    public void draw(String color) {
        System.out.println("SportsCar color: " + color);
    }
}
class UnknownCar implements Car {
    public void draw(String color) {
        System.out.println("UnknownCar color: " + color);
    }
}
class Drawing implements Car {
    private List<Car> cars = new ArrayList<Car>();
    public void draw(String color) {
        for(Car car : cars) {
            car.draw(color);
        }
    }
    public void add(Car s){
        this.cars.add(s);
    }
    public void clear(){
		System.out.println();
        this.cars.clear();
    }
}

public class CompositeTest { // Test
    public static void main(String[] args) {
        Car sportsCar = new SportsCar();
        Car unknownCar = new UnknownCar();
        Drawing drawing = new Drawing();
        drawing.add(sportsCar);
        drawing.add(unknownCar);
        drawing.draw("green");
        drawing.clear();
        drawing.add(sportsCar);
        drawing.add(unknownCar);
        drawing.draw("white");
    }
}

الوكيل

الوصف: يمثل الكائنات التي يمكنها التحكم في الكائنات الأخرى عن طريق اعتراض استدعاءات الطريقة الخاصة بها. يمكنك اعتراض استدعاء أسلوب الكائن الأصلي. تطبيق:

interface Image {
    void display();
}
class RealImage implements Image {
    private String file;
    public RealImage(String file){
        this.file = file;
        load(file);
    }
    private void load(String file){
        System.out.println("Loading " + file);
    }
    public void display() {
        System.out.println("Displaying " + file);
    }
}
class ProxyImage implements Image {
    private String file;
    private RealImage image;
    public ProxyImage(String file){
        this.file = file;
    }
    public void display() {
        if(image == null){
            image = new RealImage(file);
        }
        image.display();
    }
}

public class ProxyTest { // Test
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ProxyImage("test.jpg");
        image.display();
        image.display();
    }
}

وزن الذبابة

الوصف: إعادة استخدام الكائنات بدلاً من إنشاء عدد كبير من الكائنات المتشابهة. يحفظ الذاكرة. تطبيق:

class Flyweight {
    private int row;
    public Flyweight(int row) {
        this.row = row;
        System.out.println("ctor: " + this.row);
    }
    void report(int col) {
        System.out.print(" " + row + col);
    }
}

class Factory {
    private Flyweight[] pool;
    public Factory(int maxRows) {
        pool = new Flyweight[maxRows];
    }
    public Flyweight getFlyweight(int row) {
        if (pool[row] == null) {
            pool[row] = new Flyweight(row)