Design patterns par la pratique

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1 Alan SHALLOWAY James TROTT Design patterns par la pratique Groupe Eyrolles, 2002 ISBN :

2 Table des matières Préface XV SECTION I Introduction au développement de logiciels orientés objet. 1 CHAPITRE 1 Le paradigme orienté objet Au début était l analyse fonctionnelle Les modifications du code sont source d erreur Le problème des spécifications Les spécifications évoluent sans cesse Gestion des modifications par découpage en modules Problèmes de la décomposition fonctionnelle Faible cohésion, fort couplage Bogues, effets secondaires Inconvénients de la décomposition fonctionnelle Gestion des changements de spécifications Petite étude du comportement humain Délégation de responsabilités et modifications Les différents niveaux du développement L efficacité des niveaux Le paradigme orienté objet Représentation objet et délégation de responsabilités Comment voir les objets Interface publique Organisation des objets en classes Les objets sont des instances de classes Utilisation de l approche orientée objet dans notre exemple

3 VI Design patterns par la pratique Nécessité d un type abstrait Vertus des classes abstraites Visibilité Encapsulation Polymorphisme La programmation orientée objet en pratique Avantages du nouveau style Retour à l encapsulation Les mérites de l encapsulation Méthodes particulières CHAPITRE 2 UML, le langage de modélisation unifié Définition du langage UML Avantages présentés par UML Diagrammes de classes Description des classes Relations entre les classes SECTION II Limites de la conception orientée objet traditionnelle CHAPITRE 3 Étude de cas illustrant la nécessité d un code flexible Extraire des données d un système de CFAO Terminologie spécifique au domaine Terminologie du travail des métaux Terminologie de la CFAO Contraintes et solutions Système expert et évolution du système de CFAO Diagramme de classes global Deux versions du système de CFAO CHAPITRE 4 Solution orientée objet standard Solutions au cas par cas Diagrammes de la première solution

4 VII Extraits du code Java correspondant au diagramme Extraits de code équivalents en C SECTION III Design Patterns CHAPITRE 5 Introduction aux design patterns Les design patterns comme produits de l architecture et de l anthropologie Appliquer les concepts définis pour l architecture aux design patterns informatiques Intérêt des design patterns Réutiliser les solutions Approche plus globale Améliorer la communication et l apprentissage Souplesse du logiciel Principes de base orientés objet Alternative aux hiérarchies d héritage démesurées CHAPITRE 6 Le pattern Façade Présentation du pattern Façade Le pattern Façade en contexte Le pattern Façade : caractéristiques Le pattern Façade : notes pratiques Rôle du pattern Façade dans notre exemple de CFAO En bref CHAPITRE 7 Le pattern Adaptateur Présentation du pattern Adaptateur Le pattern Adaptateur en contexte L objet client ignore les détails Polymorphisme et classes dérivées Définition de l interface et implémentation des classes dérivées Le pattern Adaptateur : caractéristiques

5 VIII Design patterns par la pratique Le pattern Adaptateur : notes pratiques Au-delà de l encapsulation L interface des classes existantes n est plus une contrainte Adaptateur d objet et Adaptateur de classe Comparaison entre le pattern Adaptateur et le pattern Façade Rôle du pattern Adaptateur dans notre exemple de CFAO Exemple de code en C CHAPITRE 8 Au-delà de l approche traditionnelle Objets : approche traditionnelle et nouvelle approche Approche traditionnelle : des données associées à des méthodes Nouvelle approche : des choses avec des responsabilités Encapsulation : approche traditionnelle et nouvelle approche Définition exhaustive Plusieurs niveaux d encapsulation Recherche et encapsulation des variations L héritage et les design patterns Variations des données ou des comportements Gestion des variations du comportement grâce aux objets Comparaison des deux solutions Communalité, variabilité et classes abstraites CHAPITRE 9 Le pattern Pont Présentation du pattern Pont («Bridge») Le pattern Pont en contexte Données de base du problème : comment dessiner des formes? Utilisation judicieuse de l héritage Implémentation simple d une variation Tentative de conception Remarque sur l utilisation des design patterns Principes d élaboration du pattern Pont Analyse de la communalité et de la variabilité Stratégies de gestion des variations Approche conceptuelle du pattern Pont Le pattern Pont : caractéristiques Le pattern Pont : notes pratiques

6 IX Design pattern composé Instanciation des objets Java plutôt que C Une solution presque parfaite Le refactoring Relations entre les classes Rappel sur les principes orientés objet Exemples de code en C CHAPITRE 10 Le modèle Fabrique abstraite Présentation du pattern Fabrique abstraite Le pattern Fabrique abstraite : élaboration Exemple : sélection de pilotes de périphériques en fonction de la capacité d une machine Première solution : utiliser une instruction switch pour sélectionner le pilote Deuxième solution : utiliser l héritage Troisième solution : remplacer les instructions switch par l abstraction Objet fabrique (Factory) Le pattern Fabrique abstraite : implémentation Le pattern Fabrique abstraite : caractéristiques Le pattern Fabrique abstraite : notes pratiques Avantages du pattern Fabrique abstraite Familles d objets Deux variantes : les fichiers de configuration et la classe Class en Java Le pattern Fabrique abstraite et les adaptateurs Rôle du pattern Fabrique abstraite dans notre problème CFAO Exemples de code en C SECTION IV Synthèse : raisonner en termes de patterns CHAPITRE 11 Comment les experts conçoivent-ils leurs projets? De l architecture aux logiciels Construire en assemblant des éléments

7 X Design patterns par la pratique Qui dit bonne conception, dit approche globale Comment procéder? CHAPITRE 12 Résolution du problème de CFAO à l aide de patterns Rappel du problème de CFAO Raisonnement en termes de patterns Étape 1 : identification des patterns Étape 2a : recherche du pattern de contexte Étape 2b : définition du problème sous forme d un tout Étape 2c : identification de patterns supplémentaires Étape 2d : le pattern Façade Étape 2d-bis : le pattern Adaptateur Étape 2d-ter : le pattern Fabrique abstraite Étape 3 : ajout des détails et affectation des responsabilités Comparaison avec la solution précédente CHAPITRE 13 Principes et stratégies qui sous-tendent les design patterns 159 Le principe ouvert-fermé Le principe de conception à partir du contexte Dans le cadre du pattern Pont Dans le cadre du pattern Fabrique abstraite Dans le cadre du pattern Adaptateur Dans le cadre du pattern Façade Le principe d encapsulation des variations SECTION V Gestion des variations à l aide des design patterns CHAPITRE 14 Le pattern Stratégie Approche de la gestion de nouvelles spécifications Spécifications initiales de l étude de cas Gestion de nouvelles spécifications Le pattern Stratégie Le pattern Stratégie : caractéristiques

8 XI Le pattern Stratégie : notes pratiques CHAPITRE 15 Le pattern Décorateur Une nouvelle spécification Le pattern Décorateur Application du pattern Décorateur à l étude de cas Autre utilisation du pattern Décorateur : flux d entrée/sortie Le pattern Décorateur : caractéristiques Le pattern Décorateur : notes pratiques Exemples de code en C CHAPITRE 16 Les patterns Singleton et Verrouillage à double tour Présentation du pattern Singleton Application du pattern Singleton à l étude de cas Le pattern Singleton : caractéristiques Une variante : le pattern Verrouillage à double tour Les patterns Singleton et Verrouillage à double tour : notes pratiques 195 Exemples de code en C CHAPITRE 17 Le pattern Observateur Catégories de patterns Spécifications supplémentaires de l étude de cas Le pattern Observateur Application de l observateur à l étude de cas Étape 1 : les observateurs doivent se comporter de la même façon Étape 2 : les observateurs doivent s enregistrer Étape 3 : avertir les observateurs de l événement Étape 4 : obtenir les informations du sujet Application Le pattern Observateur : caractéristiques Le pattern Observateur : notes pratiques Résumé des principes orientés objet dans le cadre du pattern Observateur Exemple de code en C

9 XII Design patterns par la pratique CHAPITRE 18 Le pattern Patron de méthode Spécifications supplémentaires de l étude de cas Le pattern Patron de méthode (Template method) Application du patron de méthode à l étude de cas Le pattern Patron de méthode : caractéristiques Le pattern Patron de méthode : notes pratiques CHAPITRE 19 Le pattern Fabrication Spécifications supplémentaires de l étude de cas Le pattern Fabrication (Factory Method) Le pattern Fabrication : caractéristiques Le pattern Fabrication : notes pratiques CHAPITRE 20 La matrice d analyse Les variations dans la pratique Les variations dans la pratique : un système de commerce électronique international Étape 1 : identification et organisation des caractéristiques importantes Étape 2 : traitement des autres cas et extension de la matrice en conséquence Étape 3 : extension de la matrice d analyse à l aide de nouveaux concepts 225 Étape 4 : utilisation des lignes pour identifier les règles Étape 5 : utilisation des colonnes pour identifier l implémentation Étape 6 : identification des design patterns à partir des lignes de l analyse 227 Étape 7 : identification des design patterns à partir des colonnes de l analyse Étape 8 : mise au point d une conception globale Notes pratiques