Mémento Design Patterns

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1 Quelques Design Patterns Mémento Design Patterns Frédéric MOAL Université d Orléans Scope Purpose Creational Structural Behavioral Factory Method Abstract Factory Builder Prototype Singleton Adapter Proxy Composite Decorator Facade Template Method Chain of Responsibility Command Iterator Observer Strategy State Visitor Master M1 MIAGE 1 2 Fabrique / Factory Method Objectif : la fabrique a pour rôle l'instanciation d'objets (Product) divers dont le type réel n'est pas prédéfini ou connu : les objets sont créés dynamiquement en fonction des paramètres passés à la fabrique. Exemple : fabrique de pizza Patterns de création 3 4 1

2 Fabrique - Exemple en Java public class FabriqueAnimal { Animal getanimal(string typeanimal) throws ExceptionCreation { if (typeanimal.equals("chat")) { return new Chat(); else if (typeanimal.equals("chien")){ return new Chien(); throw new ExceptionCreation("Impossible de créer un " + typeanimal); Abstract Factory Objectif : fournit une interface pour créer des familles d objets apparentés sans avoir à spécifier leurs classes concrètes Exemple : une application gérant des documents polymorphes générateur de composants graphiques supportant une multitude de look-and-feels, fabrique d ingrédients 5 6 Builder / Monteur Builder / Monteur - Exemple Objectif : permet de fabriquer un objet (complémentaire à la fabrique qui créé un objet) Exemple : un dessin dans lequel on ajoute des points et des lignes 7 /** Builder pour les objets Canvas */ public CanvasBuilder { /** Initialise le canvas */ public void initcanvas( Canvas c ) {... /** Ajouter un point aux coordonnées x,y */ public void addpoint( int x, y ) {... /** Ajouter une ligne aux coordonnées x1,y1,x2,y2 */ public void addline( int x1, int y1, int x2, int y2 ) {... Utilisation : //Instanciation du Builder CanvasBuilder cb = new CanvasBuilder(); Canvas c = new CanvasImpl(); // ou utilisation d une fabrique //Montage du Canvas cb.initcanvas( c ); cv.addpoint( 5, 5 ); cv.addline( 0, 0 ); cv.addline( 10,0 ); cv.addline( 10, 10);

3 Prototype Objectif : obtenir une instance d un objet à partir d une autre instance Exemple : drag-and-drop de composants inconnus avec touche Ctrl enfoncée Prototype - Exemple /** * Record is the Prototype */ public abstract class Record implements Cloneable { public abstract Object clone(); /** * PersonRecord is the Concrete Prototype */ public class PersonRecord extends Record { String name; int age;... public Object clone() { return new PersonRecord(); /** * CarRecord is another Concrete Prototype */ public class CarRecord extends Record { String carname; Color color;... public Object clone() { return new CarRecord(); 9 10 Prototype - Exemple /** * RecordFactory is the client */ public class RecordFactory { Record recordmodel = null;... // Constructor public RecordFactory(Record recordmodel) { this.recordmodel = recordmodel;... // the Factory Method public Record createrecord() { return recordmodel.clone();... // change prototype public void changerecordtype(record newmodel) { this.recordmodel = newmodel; Singleton Objectif : s assurer qu une seule instance d un type spécifique existe dans le système et fournir l accès à cet objet Exemple : un spooler d impression

4 Singleton - exemple public CanvasFactory { /** Donnée de classe contenant l'instance courante */ private static CanvasFactory instance = new CanvasFactory(); /** Constructeur privé interdisant l'instanciation en dehors de cette classe */ private CanvasFactory () { /** Singleton de la classe courante */ public static CanvasFactory getinstance() { return instance;... Patterns de structure Adapter / Wrapper Objectif : obtenir un objet qui permet d en utiliser un autre en conformité avec une certaine interface Exemple : utilisation d une liste comme une pile Adapter / Wrapper Remarque : deux Adapter différents : d objet (précédent) ou de classe (ci-dessous) moins fréquent car utilise l hétitage multiple remarque : utilisation réservée au cas particulier où le changement d'une classe mère est impossible ou trop complexe, car sinon risque d accroître le nombre de classe! Objet Classe

5 Adapter / Wrapper - Exemple /** Interface de représentation d'un cercle */ public interface Circle { /** Retourne l'abscisse du centre du cercle */ public int getx(); /** Retourne l'ordonnée du centre du cercle */ public int gety(); /** Retourne le rayon du cercle */ public int getr(); /** Classe implémentant l'interface Circle */ public class CircleImpl implements Circle {... /** Adapteur pour adapter un Circle en un Point */ public class CircleImplPointAdapter implements Point { private Circle c; public CircleImplPointAdapter( Circle c ) { this.c = c; public int getx() { return c.getx(); public int gety() { return c.gety(); 17 Proxy / Surrogate Objectif : obtenir un objet qui agit comme intermédiaire dans la communication avec un autre objet (un "passeur d ordre") Exemples : un objet qui reporte les opérations coûteuses au moment où on utilise réellement les résultats de ces opérations (chargement d une image à la fin d un document, ) ; appel de méthodes sur un objet distant (RMI) de façon transparente 18 Proxy / Surrogate - Exemple /** Interface représentant un espace de dessin */ public interface Canvas { /** Ajout d'un objet graphique */ public void addgraphicelement(graphicelement ge); Composite Objectif : manipuler indifféremment des objets atomiques ou des agrégats d objets Exemple : une application manipulant des formes graphiques et des compositions de ces formes, les arbres DOM avec les documents XML /** Proxy pour l'espace de dessin */ public class CanvasProxy implements Canvas { private Canvas c; public CanvasProxy( Canvas c ) { this.c = c; public void addgraphicelement(graphicelement ge) { c.addgraphicelement( ge );

6 Composite - Exemple /** Implémentation de l'interface Canvas composite */ public class CanvasImpl implements GraphicElement, Canvas { Decorator / Wrapper Objectif : ajouter à des instances spécifiques des comportements spécifiques Exemple : bordure d un composant graphique /** Ajout d'un élément graphique ou d'un Canvas! */ public void addgraphicelement( GraphicElement ge ) { Decorator / Wrapper - Exemple Facade // classe de départ class Window { public void draw() { public void setsize(int height, int width) { class VerticalScroller extends Window { private Window mywindow; public VerticalScroller (Window basewindow) { mywindow = basewindow; public void draw() { // draw the vertical scroller mywindow.draw(); public void setsize(int height, int width) { // implement vertical scroller-specific functionality mywindow.setsize(height, width); Objectif : fournir une interface simplifiée et limitée à un système complexe Exemple : donner accès à des passes spécifiques d un compilateur, J2EE : session facade, très utilisé

7 Template / Patron de méthode Objectif : utilise les mécanismes de surcharge pour déléguer à d'autres classes certaines parties d'un algorithme (équivalent du Builder, mais pour les algorithmes) Exemple : algorithmes de tri génériques Patterns de comportement Template / Patron de méthode // Template d'extraction d'éléments d'une collection selon différents critères public abstract class GraphicElementSorter { /** Iterateur d'une collection d'objet GraphicElement */ public GraphicElementSorter( Iterator t ) {... /** Retourne l'objet le plus grand de la collection passé dans le constructeur */ public GraphicElement getmaxgraphicelement() { GraphicElement refge = t.getnextelement(); for ( GraphicElement ge = t.getnextelement(); ge!= null; ) { if ( isgreaterthan( ge, refge ) ) refge = ge; return refge; /** Méthode à surcharger retournant l'objet graphique le plus grand entre ge1 et ge2 */ protected abstract GraphicElement isgreaterthan( GraphicElement ge1, GraphicElement ge2 ); // Cette classe désigne la méthode pour comparer la taille de deux objets public class SimpleGraphicElementSorter { /** Cette méthode compare deux objets ayant chacun une méthode size retournant la surface */ public GraphicElement isgreaterthan(graphicelement ge1,graphicelement ge2) { if ( ge1.size() > ge2.size() return ge1; else return ge2; 27 Chain of responsability Objectif : éviter le couplage entre l émetteur d une requête et son destinataire en donnant la possibilité à plusieurs objets de répondre à la requête. Transmet la requête le long de la chaîne jusqu à ce qu un objet y réponde Exemple : aide contextuelle dans une application graphique 28 7

8 Command Command - Exemple Objectif : encapsuler l invocation d une commande dans un objet embarquant d éventuels paramètres Exemple : uniformiser les différentes méthodes de commande d un système et gérer l undo et le redo Iterator Objectif : permettre d itérer de manière générique sur les éléments d une collection, quelle que soit la nature des éléments ou de la collection Exemple :!! Observer / Listener Objectif : permettre à un objet d informer d autres objets qu il ne connaît pas de l évolution de son état interne Exemple : un bouton à la suite d un click

9 Strategy / Policy State Objectif : utiliser de manière non spécifique une collection d algorithme proches Exemple : algorithmes de tris de collections de données, comportement des canards Objectif : un objet qui change de comportement en fonction de son état interne Exemple : une socket TCP (état non connectée, connectée, en attente de connection) Visitor Visitor - Exemple Objectif : découpler une structure des opérations sur cette structure Exemple : analyses/transformations d arbres de syntaxe abstraite dans un compilateur

10 Visitor - Exemple interface Visitor { void visit(wheel wheel); void visit(engine engine); void visit(body body); void visit(car car); class Wheel { private String name; Wheel(String name) { this.name = name; String getname() { return this.name; void accept(visitor visitor) { visitor.visit(this); class Engine { void accept(visitor visitor) { visitor.visit(this); class Body { void accept(visitor visitor) { visitor.visit(this); Visitor - Exemple class Car { private Engine engine = new Engine(); private Body body = new Body(); private Wheel[] wheels = { new Wheel("front left"), new Wheel("front right"), new Wheel("back left"), new Wheel("back right") ; void accept(visitor visitor) { visitor.visit(this); engine.accept( visitor ); body.accept( visitor ); for(int i=0; i<wheels.length; ++i) wheels[i].accept( visitor ); Visitor - Exemple class PrintVisitor implements Visitor { public void visit(wheel wheel) { System.out.println("Visiting"+ wheel.getname() +" wheel"); public void visit(engine engine) { System.out.println("Visiting engine"); public void visit(body body) { System.out.println("Visiting body"); public void visit(car car) { System.out.println("Visiting car"); public class VisitorDemo { static public void main(string[] args){ Car car = new Car(); Visitor visitor = new PrintVisitor(); car.accept(visitor);