Docente Responsável: Dra. Isabel Brito

Apresentação em tema: "Docente Responsável: Dra. Isabel Brito"— Transcrição da apresentação:

1 Docente Responsável: Dra. Isabel Brito
Instituto Politécnico de Beja Escola Superior de Tecnologia e Gestão Engenharia Informática – Engenharia de Software Docente Responsável: Dra. Isabel Brito Design Patterns Cláudio Pedro N.º 3805 Francisco Rocha N.º 3747

2 Histórico A ideia de armazenar informação sobre patterns, observados num contexto, pode ser atribuída ao arquitecto Christopher Alexander e foi elaborada no contexto de arquitectura “Um pattern descreve um problema que se repete várias vezes num determinado meio, e em seguida descreve o núcleo da sua solução, de modo que esta solução possa ser usada milhares e milhares de vezes.” (Alexander, 1978) Design Patterns

3 Histórico (Cont.) Em 1995, 4 autores – Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson e John Vlissides – conhecidos como “The Gang of Four”, publicaram o primeiro catálogo de Design Patterns para programas orientados a objetos, com o título: Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software Design Patterns

4 Em que consistem? Documentação de soluções genéricas e reutilizáveis, aplicáveis em problemas recorrentes Descrição de soluções que funcionaram e se tornaram receitas para situações similares Conjunto de classes e objectos relacionados que representam uma solução para um problema abstracto, e que serão particularizados em cada situação concreta Design Patterns

5 Objectivos Fornecer uma solução provada para problemas relacionados com o desenvolvimento de software Isolar a variabilidade que pode existir nos requisitos do sistema Tornar o sistema mais fácil de entender e manter Design Patterns

6 Objectivos (Cont.) Tornar a comunicação entre os designers de software mais eficiente Permitir que os designers de software visualizem imediatamente o projecto de alto nível nas suas mentes, quando eles sabem o nome do pattern utilizado para determinado problema Aumentar a produtividade na fase de design e a qualidade do software produzido Design Patterns

7 Características Descrição Classificação Design Patterns

8 Características - Descrição
Nome e Classificação Identifica o pattern Propósito Tipo de problema que o pattern trata Outros nomes Conjunto de outros nomes para o pattern Motivação Um cenário que ilustra o problema e como o pattern o resolve Design Patterns

9 Características - Descrição (Cont.)
Aplicação Situações em que este pattern pode ser aplicado Estrutura Representação gráfica das classes do pattern Participantes Classes que participam no pattern e respectivas responsabilidades Design Patterns

10 Características - Descrição (Cont.)
Colaborações Como os participantes interagem para cumprir as suas responsabilidades Consequências Resultados e efeitos causados pelo uso do pattern Implementação Dicas e técnicas que o designer deve saber, e possíveis armadilhas para as quais deve estar preparado Design Patterns

11 Características - Descrição (Cont.)
Exemplo de código Fragmentos de código que ilustram como o pattern deve ser implementado Usos conhecidos Exemplos de utilização do pattern em sistemas já implementados Patterns relacionados Patterns fortemente relacionados com o pattern em questão e príncipais diferenças Design Patterns

12 Características – Classificação
Quanto ao seu propósito: Criacão Descreve a melhor maneira de criar um objecto Estrutural Diz respeito à composição de objectos e classes Comportamental Caracteriza o modo como classes e objectos interagem e compartilham responsabilidades Design Patterns

13 Características – Classificação (Cont.)
Quanto ao escopo: Classes Tratam do relacionamento entre classes e subclasses Objectos Tratam relacionamentos entre objectos que podem ser alterados em tempo de execução Exemplo Um pattern estrutural de classes utiliza herança para compor as classes, enquanto que um pattern estrutural de objectos descreve como estes devem ser agrupados Design Patterns

14 Características – Classificação (Cont.)
Fig. 1 – “Os 23 design patterns clássicos organizados segundo a sua classificação” Design Patterns

15 Design Patterns & Reutilização
Em que consiste a reutilização? “Utilização de produtos de software, construídos ao longo do processo de desenvolvimento, numa situação diferente daquela para a qual foram originalmente produzidos.” (Freeman, 1980) Objectivo da reutilização Aumentar a qualidade e produtividade no desenvolvimento de software Design Patterns

16 Design Patterns & Reutilização (Cont.)
Reutilização foi provavelmente a grande motivação para o desenvolvimento de design patterns É fulcral compreender os aspectos fundamentais que possibilitam a reutilização, para depois se poder propor um pattern específico de reutilização Design Patterns

17 Design Patterns & Framework
Em que consiste um framework? Técnica de reutilização orientada a objectos que compreende tanto design como código, com uma representação física em termos de classes, métodos e objectos Objectivo de um framework Diminuir a quantidade de código necessária para implementar aplicações similares Design Patterns

18 Design Patterns & Framework (Cont.)
Design Patterns são soluções mais abstractas e genéricas do que as frameworks, que sendo mais específicas se relacionam sempre com apenas um domínio de aplicação Design Patterns permitem a reutilização da arquitectura Frameworks permitem a reutilização do código Design Patterns

19 Design Patterns & Framework (Cont.)
Design Patterns possuem menores arquitecturas Um framework pode conter em si vários patterns Design Patterns descrevem como fazer um design, enquanto que um framework é o próprio design Design Patterns

20 Exemplo Desenvolvimento de um framework para cálculo de impostos
Existe a necessidade de criar uma única instância da classe Emissor, pois uma vez instanciada, poderá ser usada pelo resto da aplicação. Deverá então ser utilizado o pattern Singleton na implementação do framework Design Patterns

21 Exemplo (Cont.) Nome e Classificação: Propósito: Motivação Singleton
Pattern de criação Propósito: Garantir que uma classe só tenha uma única instância e prever um ponto de acesso global a essa instância Motivação Garantir que apenas um objecto exista, independentemente do número de requisições que receber para criá-lo Design Patterns

22 Exemplo (Cont.) Estrutura: Design Patterns

23 Exemplo (Cont.) Consequências: Implementação:
Acesso controlado à instância única Espaço de nomes reduzido Permite refinamento de operações e representação Permite um número variável de instancias Mais flexível do que operações de classes Implementação: Garantir a existência de uma única instância Criando subclasses da classe Singleton Design Patterns

24 Exemplo (Cont.) Fig. 2 – “Diagrama de classes da classe Emissor implementando o pattern Singleton” Design Patterns

25 Relação com Engenharia de Software
Engenharia de Software estabelece e usa sólidos princípios de engenharia para que se possa obter economicamente um software que seja confiável e eficaz Design Patterns são então uma ferramenta documental para a resolução de problemas durante a fase de design do software, compreendida na Engenharia de Software Design Patterns

26 Referências Bibliográficas
Formato convencional Gamma, Helm, Johnson, Vlissides – Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison-Wesley Publishing Company, 1995 Buschmann, Meunier, Rohnert, Sommerlad, Stal – Pattern-Oriented Software Architecture: A System of Patterns, J. Wiley and Sons Ltd., 1996 Formato digital Design Patterns

27 Design Patterns FIM