Design Pattern (1/3) Design Pattern (2/3)

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1 Design Pattern (1/3) Un pattern (ou design pattern) décrit : une situation constituant un problème souvent rencontré dans le développement d'applications une (ou plusieurs) solution(s) type(s) à ce problème, de manière semi-formelle les conséquences de l'usage de ce pattern Un pattern est indépendant des différents langages objets, c est une solution abstraite de haut niveau, pas une brique logicielle Exemples Licence Informatique 3e de année patterns Programmation non logiciels objet avancée : Le pattern porte, élément rectangulaire sur charnière à droite et poignée à gauche comme solution au problème de l'accès à une pièce close Le pattern vélo, cadre monté sur deux roues en ligne avec selle, la roue avant sur cadre pivotant et la roue arrière entrainée par un pédalier comme solution au problème du déplacement rapide à la force des jambes Un pattern s exprime souvent par des interfaces et des classes abstraites, dans un schéma UML 1 Design Pattern (2/3) Avantages des patterns : vocabulaire commun capitalisation de l'expérience : catalogue de solutions niveau d'abstraction plus élevé améliorant la construction des logiciels réduction de la complexité du développement de logiciel Inconvénients des patterns : effort d'abstraction et de synthèse apprentissage des patterns Licence Trois Informatique grands 3e année types Programmation de patterns objet avancée : Patterns de création : donnent des solutions aux problèmes liés à l'instanciation des classes Patterns structurels : donnent des solutions aux problèmes de structuration des classes, d'abstraction, de réutilisation Patterns de comportements : donnent des solutions aux problèmes de communication entre objets et d'algoritmique 2

2 Patterns de référence : Design Pattern (3/3) Patterns de création Patterns structurels Abstract Factory Adapter Builder Bridge FactoryMethod Composite Prototype Decorator Singleton Facade Licence Informatique 3e année Programmation objet Flyweight avancée Proxy Patterns de comportement Chaine of responsability Command Interpreter Iterator Mediator Memento Observer State Strategy Template method Visitor 3 Abstract Factory (1/4) Pattern Abstract Factory : On veut pouvoir créer des objets de différents types mais appartenant à une même «famille» (par exemple des divans et des cuisines équipées) La création doit pouvoir se faire au travers d'une seule et même classe (une usine de meuble abstraite) Les objets peuvent être créés par différentes classes (par exemple des usines des usines concrètes) qui chacune peuvent produire plusieurs types d'objets de la famille Les objets doivent pouvoir être manipulés sans que l'on ait besoin de savoir Licence Informatique quelle classe 3e année (usine) Programmation les a objet créés avancée 4

3 Pattern Abstract Factory (2/4) 5 Pattern Abstract Factory (3/4) public abstract class Divan{ public class DivanLaine extends Divan{ public class DivanPeauPhoque extends Divan{ public abstract class CuisineEquipee{ public class CuisineEquipeePlastique extends CuisineEquipee{ public class CuisineEquipeeBois extends CuisineEquipee{ 6

4 Pattern Abstract Factory (4/4) public abstract class UsineMeuble{ public abstract Divan creerdivan(); public abstract CuisineEquipee creercuisineequipee(); public static UsineMeuble getusine(boolean ecolo){ if(ecolo) return new UsineMeubleEcolo(); else return new UsineMeublePolluante(); public class UsineMeublePolluante extends UsineMeuble{ public DivanPeauPhoque creerdivan(){ public CuisineEquipeePlastique creercuisineequipee(){ public class UsineMeubleEcolo extends UsineMeuble{ public DivanLaine creerdivan(){ public CuisineEquipeeBois creercuisineequipee(){ 7 Pattern Singleton Pattern Singleton : on veut écrire une classe qui ne doit posséder qu'une seule instance public class Terre{ private static final Terre INSTANCE = new Terre(); private Terre() { public static Terre getinstance() { return INSTANCE; // Il n'y a qu'une seule Terre! 8

5 Pattern Adapter (1/3) Pattern Adapter (objet) : on veut pouvoir utiliser une interface fixée, mais la classe cible qui offre les méthodes dont on a besoin possède une autre interface L'Adapter : implémente l'interface souhaitée par l'objet utilisateur inclut par composition une instance de la classe cible 9 Pattern Adapter (2/3) public class ServiceNettoyage{ public interface DepollutionCote{ public void dépolluerplage(); public Oiseau[] sauveroiseaux(); private LinkedList equipe; public int lessivagemazout(){ public Oiseau[] traitementpiafs(solvant s){ public class DepollutionAdapter implements DepollutionCote{ ServiceNettoyage sn; public void dépolluerplage(){ sn.lessivagemazout(); public Oiseau[] sauveroiseaux(){ return sn.traitementpiafs(new Solvant()); 10

6 Pattern Adapter (3/3) Pattern Adapter (classe) : on veut pouvoir utiliser une interface fixée, mais la classe cible qui offre les méthodes dont on a besoin possède une autre interface L'Adapter : implémente l'interface souhaitée par l'objet utilisateur hérite de la classe cible 11 Pattern Composite (1/2) Pattern Composite : on veut pouvoir manipuler des objets sous forme arborescente, sans avoir à distinguer un noeud de l'arbre, une feuille de l'arbre ou un arbre en soi (exemple : des expressions au sens algorithmique) 12

7 Pattern Composite (2/2) public abstract class MesuresPourLEnvironnement{ public abstract void appliquermesures(); public void ajouter(mesurespourlenvironnement m){ public void supprimer(mesurespourlenvironnement m){ public MesuresPourLEnvironnement sousmesures(int index){ public class MesureComposee extends MesuresPourLEnvironnement{ public void appliquermesures(){ // appliquer les sous mesures Licence Informatique 3e année Programmation objet avancée public class MesureElementaire extends MesuresPourLEnvironnement{ public void appliquermesures(){ attendrequecaailleplusmalpouragir(); 13 Pattern Iterator (1/2) Pattern Iterator : on veut pouvoir accéder séquentiellement à un agrégat d'objets sans avoir à en connaitre la structure interne Un Iterator, fourni par l'agrégat, permet de se positionner en début d'agrégat et d'avancer par pas dans cet agrégat 14

8 Pattern Iterator (2/2) public abstract class MareesNoires{ public abstract Iterator createiterator(); public interface Iterator{ public Object first(); public Object next(); public boolean isdone(); public Object currentitem(); public class MareesNoiresEnBretagne extends MareesNoires{ Licence Informatique 3e année Programmation objet avancée public MNIterator createiterator(){ public classe MNIterator{ public Object first(){ public Object next(){ public boolean isdone(){ public Object currentitem(){ MareesNoiresEnBretagne mnb = new MareesNoiresEnBretagne(); for(iterator i = mnb.createiterator();!i.isdone();){ MareeNoire mn = i.next(); mn.nettoyer(); 15 Collection et Iterator en Java (1/2) L'API Java propose, dans le paquetage java.util un certain nombre de structures linéaires (tableau, listes plus ou moins chaînées, ensembles énumérés, tables de hachage, vecteurs, piles et files) implémentant l'interface Collection L'interface Collection hérite de l'interface Iterable qui implémente le pattern Iterator public interface Iterable{ public interface Collection extends Iterable{ Licence Informatique public Iterator 3e année Programmation iterator(); objet avancée public interface Iterator{ public boolean hasnext(); public Object next(); public void remove(); public boolean add(object o); public boolean contains(object o); public Iterator iterator(); public boolean remove(object o); 16

9 Collection et Iterator en Java (2/2) public class Vector implements Collection, { Vector v = new Vector(); for(iterator i = v.iterator();i.hasnext();){ Object o = i.next(); public class LinkedList implements Collection, { LinkedList l = new LinkedList(); for(iterator i = l.iterator();i.hasnext();){ Object o = i.next(); 17 Pattern Strategy (1/2) Pattern Strategy : on veut pouvoir choisir à l'exécution l'algorithme utilisé pour l'implémentation d'une méthode La classe définit son comportement à travers une interface qui peut être instanciée par différentes classes qui implémentent différemment le comportement 18

10 Pattern Strategy (2/2) public interface TraitementDesDechets{ public void traiterdechets(dechets d); public class Incineration implements TraitementDesDechets{ public class UsineDeRetraitement{ public void traiterdechets(dechets d){ // tout bruler private TraitementDesDechets tdd; public void retraitement(dechets d){ tdd.traiterdechets(d); public class TriEtRecyclage implements TraitementDesDechets{ public void traiterdechets(dechets d){ // trier, recycler ce qui peut l'être Dechets d = new Dechets(); UsineDeRetraitement ur = new UsineDeRetraitement(); ur.settraitement(new TriEtRecyclage()); ur.retraitement(d); Dechets e = new Dechets(); ur.settraitement(new Incineration()); ur.retraitement(e); 19 Strategy et Comparator Collections est une classe de l'api Java qui offre, entre autres, des méthodes de tri opérant sur des instance de l'interface List, qui hérite de l'interface Collection La méthode public static void sort(list list, Comparator c) de Collections utilise pour trier (par ordre croissant) les éléments de la liste une stratégie de comparaison d'éléments définie par un Comparator public interface Comparator{ public int compare(object o1, Object o2); public boolean equals(object o); public class MyComparator implements Comparator{ public int compare(object o1, Object o2){ return ((Usine) o1).getco2emis() - ((Usine) o2).getco2emis(); public boolean equals(object o){ // Liste d'éléments de type Usine List listeusines = ; Collections.sort(listeUsines,new MyComparator()); 20

11 Strategy et Comparable La méthode public static void sort(list list) de Collections utilise pour trier les éléments de la liste une stratégie de comparaison d'éléments définie par les éléments de la liste, qui doivent implémenter l'interface Comparable public interface Comparable{ public int compareto(object o); Collections.sort(listeUsines); public class Usine implements Comparable{ public int compareto(object o){ return ((Usine) o1).getco2emis() - this.getco2emis(); // Liste d'éléments de type Usine List listeusines = ; 21 Pattern Observer (1/3) Pattern Observer : on veut que lorsque l'état d'un objet change, ce changement soit répercuté sur tous les objets qui dépendent du premier. On veut également pouvoir gérer de manière dynamique cette dépendance de un à plusieurs c'est à dire ajouter ou supprimer des dépendances sans toucher au code des classes. 22

12 Pattern Observer (2/3) L'objet observé (Observable) gère une liste d'observateurs (Observer) dotés d'une méthode de mise à jour (update) et notifie les changements aux observateurs en appelant leurs méthodes de mise à jour public class Observable{ private List listeobservers; public void addobserver(observer o){ public void removeobserver(observer o){ public void notify(object o){ for(iterator i = listeobservers.iterator();i.hasnext();) ((Observer) i.next()).update(o); public interface Observer{ public void update(object o); 23 Pattern Observer (3/3) public class TrouDansCoucheOzone extends Observable{ private List listeobservers; private int tailletrou; public void addobserver(observer o){ public void removeobserver(observer o){ public void notify(){ for(iterator i = listeobservers.iterator();i.hasnext();) ((Observer) i.next()).update(new Integer(tailleTrou)); public void settailletrou(int t){ this.tailletrou = t; this.notify(); public class VacancierSurLaPlage implement Observer{ public void update(integer t){ // rajouter ou enlever de la crème solaire selon la taille du trou dans la couche d'ozone 24

13 Observer et Observable en Java L'API Java offre Une interface Observer public interface Observer{ public void update(observable o, Object arg); Une classe Observable qui implémente la gestion d'une liste d'observer public class Observable{ public Observable(); public void addobserver(observer o); public void deleteobserver(observer o); public void notifyobservers(); public void notifyobservers(object arg); protected void setchanged(); L'appel des méthodes de notification de Observable doit être précédé de l'appel de setchanged 25 Pattern MVC Dans les interfaces graphiques, il est préférable de séparer les données manipulées et l'affichage de ces données d'un coté les classes qui implémentent le modèle des données de l'autre les classes qui gèrent l'affichage des données dans l'interface le pattern Observer permet de lier les deux (quand les données changent, l'affichage doit être mis à jour) Pattern MVC (Modèle Vue Contrôleur) : on ajoute aux parties modèle et vue la partie controleur qui gèrent les actions sur le modèle Modèle notifie modifie Vue Contrôleur active 26