JavaPadroes_3-Padroe.. - PUC-Rio

Módulo III
Padrões GOF-II: Iterator e
Composite
Professores
Eduardo Bezerra – [email protected]
Ismael H F Santos – [email protected]
April 05
Prof. Ismael H. F. Santos - [email protected]
1
Ementa
 Padrões – Parte II



Julho 06
Iterator
Composite
Bridge
Prof(s). Eduardo Bezerra & Ismael H. F. Santos
2
Bibliografia




Craig Larman, Utilizando UML e Padrões, Ed
Bookman
Eric Gamma, et ali, Padrões de Projeto, Ed
Bookman
Martin Fowler, Analysis Patterns - Reusable Object
Models, Addison-Wesley,1997
Martin Fowler, Refatoração - Aperfeiçoando o projeto
de código existente, Ed Bookman
Julho 06
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Livros
 Core Java 2, Cay S. Horstmann, Gary Cornell
Volume 1 (Fundamentos)
 Volume 2 (Características Avançadas)
 Java: Como Programar, Deitel & Deitel
 Thinking in Patterns with JAVA, Bruce Eckel
 Gratuito. http://www.mindview.net/Books/TIJ/

Julho 06
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POO-Java
Julho 06
Padrões
Parte II
Prof(s). Eduardo Bezerra & Ismael H. F. Santos
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POO-Java
Julho 06
Iterator
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Iterator
 Toda coleção possui uma representação interna para o
armazenamento e organização de seus elementos.

Por outro lado, essa coleção deve permitir que seus
elementos sejam acessados sem que sua estrutura interna
seja exposta.
 De uma maneira geral, pode-se desejar que estes
elementos sejam percorridos de várias maneira, sem no
entanto ter que modificar a interface da coleção em
função do tipo de varredura desejado.

de frente para trás, vice-versa, ou mesmo em ordem
aleatória.
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Iterator
 O padrão Iterator permite descrever uma forma de
percorrer os elementos de uma coleção sem violar o
encapsulamento dessa coleção.
 Intenção: iterar sobre (percorrer seqüencialmente) uma
coleção de objetos sem expor sua representação.

Obedecer o princípio do encapsulamento
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Iterator
 Solução: um objeto intermediário (iterator) é usado entre
o cliente e a coleção de objetos.



Este objeto conhece a estrutura interna da coleção a ser
percorrida, e apresenta uma interface para percorrer tal
estrutura.
Esta interface é independente dessa estrutura interna.
Os clientes que desejam percorrer a coleção utilizam a
interface do objeto intermediário, em vez de se
comunicarem diretamente com a coleção de objetos.
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Iterator
 Requisitos de um iterador
 Um modo de localizar um elemento específico da coleção,
tal como o primeiro elemento.
 Um modo de obter acesso ao elemento atual.
 Um modo de obter o próximo elemento.
 Um modo de indicar que não há mais elementos a percorrer.
 Exemplo em Java
 As classes List, Set e Sorted são subclasses de Collection,
e herdam um método iterator() que retorna um objeto
iterador.
 O objeto Iterator possui métodos hasNext() e next().
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Iterator (exemplo)
// ICollection.java
// interface para obtenção de Iterator para coleções
public interface ICollection
{
// obtenção de um Iterator
public IIterator getIterator();
// determina existência de um elemento
public boolean has(Object object);
// adição de um elemento
public boolean add(Object object);
// remoção de um elemento
public boolean remove(Object object);
// remoção de todos os elementos
public void removeAll();
}
Julho 06
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Iterator (exemplo)
// IIterator.java
public interface IIterator {
// verifica a existência de um próximo elemento
public boolean hasNext();
// retorna o próximo elemento
public Object next();
}
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Iterator (estrutura)
Julho 06
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Iterator (participantes)
 Iterator

Define um interface para o acesso e varredura;
 ConcreteIterator

Implementa a interface do Iterator;

Mantém referência (cursor) ao objeto que está sendo percorrido,
podendo calcular qual o elemento seguinte.
 Aggregate

Define um interface para a criação do objeto Iterator;
 ConcreteAggregate

Implementa o método da interface que retorna uma
instância do ConcreteIterator.
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Iterator (aplicabilidade)
 O uso do padrão Iterator se aplica quando se quer:
 acessar o conteúdo de objeto agregados sem expor sua
representação interna;
 dar suporte a mais de uma maneira de percorrer a lista;
 prover interface única para percorrer estruturas
agregadas diferentes.
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Iterator (conseqüências)
 Mantém separadas a representação interna e a
responsabilidade de navegação pelas partes.

O iterador conhece a estrutura interna das partes, mas
os clientes do iterador não conhecem.
 Move da coleção de objetos para o objeto iterator a
responsabilidade de acesso e varredura da coleção.
 A coleção ainda é responsável por criar seus próprios
iteradores e o faz através do padrão “Factory Method”.
 Há a possibilidade de utilizar mais de um iterador
simultaneamente.

Dá suporte a múltiplas maneiras de percorrer a coleção e,
se necessário, essas varreduras podem ocorrer ao
mesmo tempo.
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POO-Java
Julho 06
Composite
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Composite
 São comuns as situações onde temos que lidar com
uma coleção de elementos estruturada
hierarquicamente (em vez coleções “lineares”).
 Problema: como criar objetos utilizando partes de tal
forma que tanto o objeto todo quanto os objetos parte
forneçam a mesma interface para os seus clientes?
 Composições podem cumprir com este requisito e ainda
permitir:




o tratamento da composição como um todo;
ignorar as diferenças entre composições e elementos
individuais;
a adição transparente de novos tipos a hierarquia;
a simplificação do cliente.
Julho 06
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Composite (estrutura)
Julho 06
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Composite (exemplo)
 Expressões lógicas (booleanas)
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Composite (conseqüências)
 Objetos complexos podem ser compostos de objetos
mais simples recursivamente.

Permite forma assim uma hierarquia de objetos
 O cliente pode tratar objetos “parte” e objetos “todo” da
mesma forma.


Isso resulta na simplificação deste cliente.
Os clientes normalmente não sabem (e nem devem se
preocupar) se eles estão tratando um componente
individual ou composto.
 Facilita a adição de novos componentes: o cliente não
tem que mudar com a adição de novos objetos

Julho 06
Sejam eles simples ou compostos
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Composite (conseqüências)
 O projeto pode ficar geral demais, o que torna mais
difícil restringir os possíveis componentes de um
objeto composto.

Julho 06
Por exemplo, em uma hierarquia que contenha
documentos e suas partes (seções, parágrafos, etc.),
podemos compor seções com documentos, etc. o que
não faz sentido
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Composite (aplicabilidade)
 Quando é necessário representar hierarquias do tipo
todo-parte.
 Quando é necessário tratar todo e respectivas partes
de forma indistinta.
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POO-Java
Julho 06
Bridge
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Bridge
 Intenção: desacoplar uma abstração de sua
implementação de tal forma que a implementação
possa ser facilmente trocada.
 Solução: encapsular os detalhes de implementação
em um objeto que é um componente da abstração
Julho 06
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Bridge
 Considere a construção de um módulo para desenhar
figuras.
 Considere que há duas classes externas de desenho a
serem utilizadas: DP1 e DP2
 Primeira versão: “somente retângulos devem ser
desenhados”.
 Solução:
Julho 06
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Bridge
 Suponha agora, o seguintes novos requisitos:
 “As classes externas agora desenham círculos. Portanto,
nosso módulo de desenho deve também ter a
possibilidade de desenhar círculos”.
 “Além disso, o cliente do nosso módulo de desenho não
precisa saber a diferença entre um retângulo e um círculo.”
 Solução:
 Criamos uma classe abstrata Shape, e fazemos com que
ela seja superclasse tanto de Rectangle quanto de Circle.
 O cliente agora se comunica com objetos Shape.
 Sendo assim, temos uma nova solução, apresentada a
seguir...
Julho 06
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Bridge
Julho 06
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Bridge
 Infelizmente, a solução da figura anterior introduz alguns
problemas:


O que acontece se preciso dar suporte a um novo
programa de desenho?
E se um novo tipo de Figura (Shape) tiver que ser
adicionado?
 O que aconteceria com a complexidade de manutenção
neste módulo quando a quantidade de tipos de figura e
de módulos externos de desenho chegasse à cada das
dezenas?
 Resposta: explosão de classes.
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Bridge
 A explosão de classes surge porque, nesta solução, a
abstração (ou seja, os tipos de Shape) e a
implementação (os programas de desenho) estão
fortemente acoplados.

i.e., cada tipo de figura (abstração) deve saber que tipo de
módulo externo (implementação) ele deve utilizar.
 Precisamos de um modo de separar (desacoplar) as
variações na abstração das variações na implementação,
de tal forma que o número de classes cresça somente
linearmente.

Esta é exatamente a intenção (objetivo) do padrão Bridge.
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Bridge
Julho 06
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Bridge (estrutura)
Julho 06
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Bridge (exemplo)
 Java Swing possui diversos “look and feels”.
 Objetos JFrame, JButton, etc. possuem um componente
interno (peer) que é construído para com um look and feel
particular.
 No entanto, clientes (programadores) somente precisam
interagir com JFrame, JButton, etc.
Julho 06
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Bridge (exemplo)
 O método UIManager.setLookAndFeel define a fábrica
concreta para “produtos” do Windows.
WindowsLookAndFeel
Julho 06
DefaultLookAndFeel
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Bridge (exemplo)
 Exemplo: usando o padrão Bridge para abstrair o
driver específico de banco de dados.
JDBC
imp
MySQL JDBC
Driver
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JDBC Implementation
Oracle JDBC
Driver
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Postgress JDBC
Driver
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Bridge (aplicabilidade)
 Aplicabilidade
 O padrão Bridge é útil quando se tem uma abstração
que tem diferentes implementações.
 Este padrão permite que a abstração e a sua
implementação variem independentemente.
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