Tervezési minták. Lakberendező

Már áttekintettük a singleton objektumok használatát, de lehet, hogy még nem veszi észre, hogy ez a stratégia tervezési minta, és az egyik leggyakrabban használt.

Valójában nagyon sok ilyen minta létezik, és céljuk szerint osztályozhatók.

Minta osztályozás

A mintát jellemzően az általa megoldott probléma jellemzi. Vessünk egy pillantást néhány mintára, amelyekkel leggyakrabban találkozunk, amikor Java-val dolgozunk:

A Java.io-ban a következő osztályok valósítanak meg mintákat:

Dekorátor minta

Képzeljük el, hogy egy lakberendezési modellt írunk le.

Általában a megközelítés így néz ki:

Kezdetben többféle háztípus közül válogathatunk. A minimális konfiguráció egy emelet tetővel. Ezután mindenféle lakberendezőt használunk további paraméterek megváltoztatására, ami természetesen befolyásolja a ház árát.

Létrehozunk egy absztrakt House osztályt:

public abstract class House {
	String info;
 
	public String getInfo() {
    	return info;
	}
 
	public abstract int getPrice();
}
    

Itt van 2 módszerünk:

• A getInfo() információkat ad vissza házunk nevéről és jellemzőiről;
• A getPrice() az aktuális házkonfiguráció árát adja vissza.

Vannak szabványos házmegvalósításaink is – tégla és fa:

public class BrickHouse extends House {
 
	public BrickHouse() {
    	info = "Brick House";
	}
 
	@Override
	public int getPrice() {
    	return 20_000;
	}
}
 
public class WoodenHouse extends House {
 
	public WoodenHouse() {
    	info = "Wooden House";
	}
 
	@Override
	public int getPrice() {
    	return 25_000;
	}
}
    

Mindkét osztály örökli a Ház osztályt, és felülírja annak ármódszerét, egyéni árat állítva be egy standard házhoz. Beállítjuk a nevet a konstruktorban.

Ezután dekorátor órákat kell írnunk. Ezek az osztályok a House osztályt is öröklik . Ehhez létrehozunk egy absztrakt dekoratőr osztályt.

Itt további logikát helyezünk el egy objektum megváltoztatásához. Kezdetben nem lesz további logika, és az absztrakt osztály üres lesz.

abstract class HouseDecorator extends House {
}
    

Ezután dekorátor megvalósításokat készítünk. Több osztályt hozunk létre, amelyek segítségével további funkciókat adhatunk a házhoz:

public class SecondFloor extends HouseDecorator {
	House house;
 
	public SecondFloor(House house) {
    	this.house = house;
	}
 
	@Override
	public int getPrice() {
    	return house.getPrice() + 20_000;
	}
 
	@Override
	public String getInfo() {
    	return house.getInfo() + " + second floor";
	}
}
    

A lakberendező kivitelező olyan házat fogad el, amit mi "bedíszítünk", azaz módosítunk. És felülírjuk a getPrice() és getInfo() metódusokat, és a régi alapján adunk vissza információkat az új frissített házról.

public class Garage extends HouseDecorator {
 
	House house;
	public Garage(House house) {
    	this.house = house;
	}
 
	@Override
	public int getPrice() {
    	return house.getPrice() + 5_000;
	}
 
	@Override
	public String getInfo() {
    	return house.getInfo() + " + garage";
	}
}
    

Most már lakberendezőkkel is felfrissíthetjük házunkat. Ehhez létre kell hoznunk egy házat:

House brickHouse = new BrickHouse();
    

Ezután beállítjuk a sajátunkatházváltozó megegyezik egy új lakberendezővel, ami házunkban megy el:

brickHouse = new SecondFloor(brickHouse); 
    

A miénkházváltozó most egy második emeletes ház.

Nézzük a lakberendezők felhasználási eseteit:

House brickHouse = new BrickHouse(); 

  System.out.println(brickHouse.getInfo());
  System.out.println(brickHouse.getPrice());
                    

House brickHouse = new BrickHouse(); 

  brickHouse = new SecondFloor(brickHouse); 

  System.out.println(brickHouse.getInfo());
  System.out.println(brickHouse.getPrice());
                    

House brickHouse = new BrickHouse();
 

  brickHouse = new SecondFloor(brickHouse);
  brickHouse = new Garage(brickHouse);

  System.out.println(brickHouse.getInfo());
  System.out.println(brickHouse.getPrice());
                    

House woodenHouse = new SecondFloor(new Garage(new WoodenHouse())); 

  System.out.println(woodenHouse.getInfo());
  System.out.println(woodenHouse.getPrice());
                    

House woodenHouse = new WoodenHouse(); 

  House woodenHouseWithGarage = new Garage(woodenHouse);

  System.out.println(woodenHouse.getInfo());
  System.out.println(woodenHouse.getPrice());

  System.out.println(woodenHouseWithGarage.getInfo());
  System.out.println(woodenHouseWithGarage.getPrice());
                    

Ez a példa szemlélteti egy objektum dekorátorral történő frissítésének előnyeit. Tehát nem változtattunkfaházmagát az objektumot, hanem egy új objektumot hozott létre a régi alapján. Itt láthatjuk, hogy az előnyöknek hátrányai is vannak: minden alkalommal új objektumot hozunk létre a memóriában, növelve a memóriafelhasználást.

Tekintse meg programunk UML diagramját:

A dekoratőr rendkívül egyszerű megvalósítással rendelkezik, és dinamikusan változtatja az objektumokat, frissíti azokat. A dekorátorokat a konstruktorok ismerhetik fel, amelyek paraméterként az aktuális osztályéval azonos absztrakt típusú vagy interfész objektumokat vesznek fel. A Java nyelven ezt a mintát széles körben használják az I/O osztályokban.

Például, ahogy már említettük, a java.io.InputStream , OutputStream , Reader és Writer összes alosztályának van egy konstruktora, amely elfogadja az azonos osztályú objektumokat.