Подсистема фасада: Подсистема для вентилируемого фасада Grand Line

Контекст и проблема

Большинство приложений полагаются на другие системы для некоторых данных или функций. Например, при переносе устаревшего приложения в современную систему ему могут по-прежнему требоваться существующие устаревшие ресурсы. Новые функции должны иметь возможность вызывать устаревшую систему. Это особенно верно для постепенных миграций, когда различные функции более крупного приложения со временем переносятся в современную систему.

Часто эти устаревшие системы страдают от проблем с качеством, таких как запутанные схемы данных или устаревшие API. Функции и технологии, используемые в устаревших системах, могут сильно отличаться от более современных систем. Для взаимодействия с устаревшей системой новому приложению может потребоваться поддержка устаревшей инфраструктуры, протоколов, моделей данных, API или других функций, которые в противном случае вы бы не добавили в современное приложение.

Поддержание доступа между новой и устаревшей системами может привести к тому, что новая система будет придерживаться по крайней мере некоторых API-интерфейсов устаревшей системы или другой семантики. Когда эти устаревшие функции имеют проблемы с качеством, их поддержка «искажает» то, что в противном случае могло бы быть хорошо спроектированным современным приложением.

Подобные проблемы могут возникнуть с любой внешней системой, не контролируемой вашей командой разработчиков, а не только с устаревшими системами.

Решение

Изолируйте различные подсистемы, поместив между ними уровень защиты от повреждения. Этот уровень переводит связь между двумя системами, позволяя одной системе оставаться неизменной, в то время как другая может не ставить под угрозу ее дизайн и технологический подход.

На приведенной выше диаграмме показано приложение с двумя подсистемами. Подсистема A обращается к подсистеме B через уровень защиты от коррупции. Связь между подсистемой A и уровнем защиты от коррупции всегда использует модель данных и архитектуру подсистемы A. Вызовы от уровня защиты от коррупции к подсистеме B соответствуют модели данных или методам этой подсистемы. Уровень защиты от коррупции содержит всю логику, необходимую для перевода между двумя системами. Слой может быть реализован как компонент внутри приложения или как независимая служба.

Вопросы и замечания

• Уровень защиты от коррупции может увеличить задержку для вызовов между двумя системами.
• Уровень защиты от повреждений добавляет дополнительную службу, которой необходимо управлять и поддерживать.
• Подумайте, как будет масштабироваться ваш уровень защиты от коррупции.
• Подумайте, нужно ли вам более одного уровня защиты от коррупции. Возможно, вы захотите разделить функциональность на несколько сервисов, используя разные технологии или языки, или могут быть другие причины для разделения уровня защиты от коррупции.
• Подумайте, как уровень защиты от коррупции будет управляться по отношению к другим вашим приложениям или службам. Как он будет интегрирован в ваши процессы мониторинга, выпуска и настройки?
• Убедитесь, что согласованность транзакций и данных поддерживается и может отслеживаться.
• Подумайте, должен ли уровень защиты от повреждения обрабатывать всю связь между различными подсистемами или только часть функций.
• Если уровень защиты от коррупции является частью стратегии миграции приложений, подумайте, будет ли он постоянным или будет удален после переноса всех устаревших функций.

Когда использовать этот шаблон

Используйте этот шаблон, когда:

• Миграция планируется в несколько этапов, но необходимо поддерживать интеграцию между новой и устаревшей системами.
• Две или более подсистем имеют разную семантику, но все же должны обмениваться данными.

Этот шаблон может не подойти, если между новой и устаревшей системами нет существенных семантических различий.

• Рисунок инжира-душителя

Некоторые распространенные шаблоны проектирования

Вот хорошая справочная страница по шаблонам проектирования – перечисляет многие общие шаблоны, с хорошим описанием

Рисунок фасада

Описание проблемы/контекст

• Подсистема содержит несколько классов, каждый из которых имеет функциональные возможности требуется другим подсистемам
• Желание уменьшить связь между этой подсистемой и другими
  • Хотелось бы иметь возможность изменить реализацию подсистемы в будущее, при этом обеспечивая согласованную функциональность через стабильный интерфейс

Раствор

• Определить один класс (класс фасада ) как высокоуровневый интерфейс в подсистему
• Все внешние пользователи подсистемы будут звонить через фасад class — точка входа в подсистему
• Методы фасадного класса будут делегировать запросы внутреннему классы подсистем

Последствия

• Клиенты экранированы от низкоуровневых классов в подсистеме
• Упрощает использование подсистемы благодаря более простому интерфейсу

Пример

• Рассмотрим подсистему компилятора, которая имеет несколько классов, в том числе: Lexer, Parser, ParseTree, Linker, CodeGenerator, Optimizer
• Внешней подсистеме будет сложнее общаться со всеми этими классами индивидуально
• Итак, мы создаем класс фасада — Compiler — для работы в качестве точка входа для всех этих инструментов.
• Caller имеет дело только с классом Compiler, который делегирует запросы к соответствующим методам содержащихся классов

Шаблон адаптера

Описание проблемы/контекст

• Хотел бы использовать существующий класс (возможно, устаревший класс) без изменить его
• Однако желаемое использование требует соответствия другим целевым интерфейс (для использования клиентом)

Раствор

• Определите класс адаптера , который действует как посредник
Адаптер
• будет преобразовывать клиентские запросы в устаревший (или адаптированный) класс
• Обычно класс адаптера просто предоставляет ожидаемый интерфейс для client и преобразуется в соответствующие вызовы интерфейса адаптируемого объекта. В первую очередь простой перевод звонков.
• Часто известный как обертка класса

Последствия

• Клиент и адаптируемый класс работают вместе без изменений либо
• Класс адаптера работает с унаследованным/адаптируемым классом и всеми его подклассы
• для работы любых подклассов клиентского класса потребуется новый адаптер с унаследованным классом

Пример

Схема моста

Описание проблемы/контекст

• Отделить интерфейс от реализации таким образом, чтобы реализации могут быть заменены
• Назначение аналогично шаблону адаптера, за исключением того, что оно не ограничено существующие компоненты
  • Адаптер для заполнения промежутка между различными интерфейсами
  • Мост предназначен для заполнения промежутка между интерфейсом и реализация

Раствор

• Создайте абстрактный класс или конструкцию интерфейса (на Java), которая определяет интерфейс, видимый для клиентских классов
• Может иметь несколько возможных конкретных классов реализации (используя тот же интерфейс).
• Может также иметь абстрактный класс реализации (базовый класс различных конкретные реализации), к чему обычно призывает высокоуровневый интерфейс

Последствия

• клиент защищен от конкретных реализаций, клиент видит только высокоуровневый интерфейс
• Различные конкретные реализации могут быть заменены или усовершенствованы независимо от высокоуровневого интерфейса
• Интерфейсы более низкого уровня также могут быть усовершенствованы до тех пор, пока интерфейсы высокого уровня интерфейс не изменился

Примеры

• Простым примером этой концепции является то, что интерфейс Java конструкция делает
  • Вспомним, что интерфейс Java подобен абстрактному классу, методы которого все абстрактные
  • Различные классы могут реализовывать один и тот же интерфейс, и тогда иметь свои конкретные версии методов интерфейса
  • На этой странице есть простой пример с использованием интерфейса Java
  .
• Учебник дает более сложный пример, начиная со страницы 317

Шаблон стратегии

Описание проблемы/контекст

• Класс (класс контекста) может выиграть от различных варианты алгоритма, возможно, взаимозаменяемые во время выполнения
  • Может быть несколько способов закодировать алгоритм, каждый больше эффективен при определенных обстоятельствах
• Клиенты класса могут захотеть предоставить пользовательские версии алгоритм
• Идея состоит в том, чтобы отделить классы, определяющие политику, от реальных механизмы реализации

Раствор

• определить абстрактный класс/интерфейс (абстрактная стратегия класс), описывающий общий для всех механизмов интерфейс (или алгоритмы), используемые вызывающим контекстом
• Конкретные классы стратегии могут быть созданы как различные реализации эта абстракция
• Клиент класса контекста может предоставить конкретный объект стратегии
• Класс контекста вызывает соответствующие методы, которые указаны в абстракции

Последствия

• Конкретные реализации стратегии могут быть заменены прозрачно из контекста
• Различные алгоритмы могут быть выбраны (даже во время выполнения) и подключены, исходя из текущих условий (скорость алгоритма на данной системе, для пример)
• Новые алгоритмы могут быть добавлены без изменения контекста или клиент (или интерфейс стратегии) ​​

Пример

• В классе Java java.util.Arrays есть некоторые статические методы sort() для сортировки массивов
• Методы sort() с одним параметром просто принимают массив, и он сортирует массив на основе естественного порядка
  • Объекты имеют естественный порядок, если они реализуют Comparable, переопределяющий метод compareTo()
• Если требуется другой пользовательский порядок, существует sort() метод с двумя параметрами: массив объектов и объект, который реализует интерфейс Comparator. Этот интерфейс имеет метод, называемый compare()
• Кодировщик должен создать класс, реализующий Компаратор. Такой класс несет в себе обычай алгоритм сравнения() в Arrays. sort() метод

Шаблон наблюдателя

Описание проблемы/контекст

• Один объект, субъект (в нашем тексте издатель ), поддерживает некоторое состояние и/или является источником определенных событий
• Другие объекты, наблюдатели (в нашем тексте они называются подписчиков ), желаю знать, когда что-то происходит с субъектом (например, изменение состояния или событие), чтобы они могли реагировать и поддерживать консистенция

Раствор

• Создать тип интерфейса наблюдателя (подписчика) (интерфейс или абстрактный класс)
• Конкретные объекты-наблюдатели являются производными от этой абстракции
• Класс субъекта (издателя) предоставляет методы для прикрепления наблюдателей (т.е. разрешение наблюдателям зарегистрироваться у субъекта)
• При возникновении события или изменении состояния субъекта уведомление рассылается всем наблюдателям
  • Может быть сделано субъектом, вызвавшим метод notify(). ..
  • … который может вызывать отдельные методы update() для каждого наблюдателя

Последствия

• Отключает объект от наблюдателей
• Может привести к слишком большому количеству дополнительных широковещательных рассылок, если состояние изменения темы

Пример

• Используется, когда компоненту Java GUI требуется обработать возможные события (например, нажатия кнопок, события мыши и т. д.)
• Компонент (например, кнопка) является субъектом, который может вызвать событие. произойти на
• Имеются интерфейсы прослушивателя — реализующие объекты являются наблюдатели
• Компонент GUI должен вызывать добавление [Something] Listener метод, который зарегистрировал соответствующий наблюдатель (т.е. прослушиватель событий) с компонентом
• При возникновении события или соответствующего типа объект прослушивателя сообщается, и он вызывает функцию обработчика

Шаблон команды

Описание проблемы/контекст

• Хотите инкапсулировать запросы, чтобы их можно было выполнять, отменять, очередь и т. д. независимо от запроса.
  • Это заставит команды вести себя как объекты — можно хранить дополните их информацией или поместите в коллекции

Раствор

• Создайте абстракцию Command (абстрактный класс/интерфейс) с метод для выполнения команды (например, execute())
• Предоставьте другие желаемые методы в этой абстракции, которые делают любые желаемые манипуляции с состоянием (командного объекта)
• Каждый конкретный тип класса команд будет реализовывать эту абстракцию (реализовать интерфейс или получить от абстрактного класса)
• Клиент может создавать объекты команд, которые можно вызывать через универсальный интерфейс

Последствия

• Объект команды и алгоритм развязаны
• Бетонные команды — это объекты, которые можно создавать и хранится
• Новые команды могут быть добавлены без изменения существующего кода

Примеры

• Предположим, мы хотим реализовать игру, в которой не только самые последнюю команду можно отменить, но мы хотели бы сохранить историю команды, чтобы мы могли вернуться к более раннему моменту в игре
  • Команды как объекты — их можно поместить в стек, который отслеживает история команды. Если нам нужна функция отмены, мы отключаем последнюю команду. стек и вызвать для него метод undo()
• Примером, используемым в учебнике, является образец системы ARENA.
  • Шаблон команды используется для отделения движений от фактического Игры в системе ARENA — см. стр. 339
  • Абстрактный класс Переместить .
  • Конкретные классы команд TicTacToeMove, ChessMove, например
  • Класс Match может быть записан в общем виде (этот класс вызывает команды), не беспокоясь о том, какая игра сыграл

Составной узор

Описание проблемы/контекст

• Примитивные объекты можно объединять в составные объекты
• Клиенты рассматривают составной объект как примитивный объект, т. е. мы хотели бы чтобы иметь возможность использовать один и тот же базовый интерфейс как для составного, так и для примитивы

Раствор

• Определить абстракцию (абстрактный класс/интерфейс) для базового тип объекта — мы назовем его Компонент интерфейс
• Одиночные объекты ( оставляет ) и составные объекты должны наследоваться от этот интерфейс
• Составной объект может содержать (посредством агрегации) ссылки на листья (примитивы) или даже другие композиты
• Составной класс реализует методы (унаследованные от Абстракция компонента) путем применения методов из содержащегося примитивы и объединение результатов

Последствия

• Клиент использует тот же код (тот же интерфейс) для работы с примитивами (листья) или композиты
• Поведение конкретного листа можно изменить без изменения иерархия
• Новые листья легко добавляются

Примеры

• Рассмотрим иерархию объектов Сотрудник, где каждый Сотрудник также необходимо вести список подчиненных (других сотрудников, которые они справляются)
  • Создание базового абстрактного класса Сотрудник
  • Вывести из этой базы подтипы для различных категорий сотрудники (менеджеры, супервайзеры, трутни. ..)
  • Некоторые подтипы не будут иметь подчиненного списка (т.е. ваш базовый рабочий дрон)
  • Каждый объект, который хранит информацию о подчиненных, делает это с агрегация. Пример. Держите частное дерево данных ссылки/указатели на подчиненные объекты сотрудников
  • Клиентские классы могут вызывать один и тот же базовый интерфейс для любого объекта. в иерархии — независимо от того, содержит ли он подчиненный список или нет.
• Иерархии файлов и каталогов. Каталоги могут содержать файлы и другие справочники. Базовая структура команды такая же — такая же операции, доступные для перемещения, переименования, удаления и т. д. над файлами и каталоги
Компоненты
• Java GUI также используют этот шаблон.
  • Существует базовый абстрактный класс с именем Компонент
  • Существует иерархия типов компонентов, включая примитивные компоненты (например, кнопки, метки, флажки) и контейнеры (рамки, панели, апплеты)
  • Контейнеры являются агрегатами — они могут содержать другие компоненты, включая примитивы И другие контейнеры
  • Пример: Каркас содержит две панели.