Ingegneria del Software - Facade, Adapter, Prototype, State

Facade

Il facade è un design pattern strutturale.

Definisce un'interfaccia semplificata verso una libreria, un framework o qualsiasi altro sistema complesso.

Problema e soluzione

UML

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Diagramma di sequenza

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Codice

public class VideoConverter {
    public VideoFile convert(String inputFile, Codec codec) {
        VideoFile file = new VideoFile(inputFile);
        Codec ogCodec = file.getCodec();
        Converter converter = new Converter(ogCodec, codec);
        return converter.convert(file);
    }
}

Possibili applicazioni

• Creare un'interfaccia di alto livello per un sistema complesso
• Nascondere una serie di richieste REST
• Nascondere una serie di query ad un database

Pro e contro

Adapter

L'adapter è un design pattern strutturale.

Agevola l'interoperabilità tra interfacce diverse.

Problema e soluzione

UML e diagramma di sequenza

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Codice

// JSList<T> è l'interfaccia target, JSListAdapter<T> è l'adapter
public class JSListAdapter<T> implements JSList<T> {

    // List è l'adaptee
    private List<T> list;

    public JSListAdapter(List<T> list) { this.list = list; }

    public int length() { return list.size(); }

    public T at(int index) { return list.get(index); }

    public void push(T item) { list.add(item); }
}

Varianti

Adapter a due vie

Nell'adapter a due vie, l'adapter, oltre l'interfaccia target, implementa anche quella dell'adaptee. Può essere utilizzato sia come adapter che come adaptee.

Class adapter vs Object adapter

Nel class adapter, l'adapter estende l'adaptee.
Nell'object adapter, l'adapter contiene un'istanza dell'adaptee.

Possibili applicazioni

• Tradurre le richieste di un client in chiamate comprensibili ad un'api esterna
• Cambiare una libreria esterna senza modificare il codice del client
• Semplificare un interfaccia limitandosi a mostrare solo le funzionalità che interessano al client

Pro e contro

Prototype

Il prototype è un design pattern creazionale.

Permette di creare nuovi oggetti clonandone uno esistente.

Problema e soluzione

UML

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Codice

public class User implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private Address address;
    @Override
    public User clone() {
        User clone = (User) super.clone();
        clone.address = this.address.clone();
        return clone;
    }
}

In java tutti gli oggetti possiedono un metodo clone().
Per poterlo utilizzare però, bisogna implementare l'interfaccia Cloneable e cambiare la visibilità del metodo a public.

Usando il metodo di default, la copia è shallow.
Possiamo fare un override che faccia il clone in modo ricorsivo.

Possibili applicazioni

• Creare due oggetti con lo stesso stato, ma con riferimenti diversi
• Assicurarsi che la clonazione sia profonda

Pro e contro

State

Lo state è un design pattern comportamentale.

Consente di cambiare radicalmente il comportamento di un oggetto in base allo stato interno, in maniera simile ad un automa a stati finiti.

Problema e soluzione

UML e diagramma di sequenza

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Codice context

class MusicPlayer {
    private PlayerState state;

    public MusicPlayer() { state = new PlayerStopState(); }

    public void play() { state = state.play(); }

    public void stop() { state = state.stop(); }

    public void sound() { state.sound(); }
}

Codice state

interface PlayerState {
    PlayerState play();
    PlayerState stop();
    void sound();
}

class PlayerPlayState implements PlayerState {
    public PlayerState play() { return this; }

    public PlayerState stop() { return new PlayerStopState(); }

    public void sound() { System.out.println("BIP"); }
}

class PlayerStopState implements PlayerState {
    public PlayerState play() { return new PlayerPlayState(); }

    public PlayerState stop() { return this; }

    public void sound() { }
}

Possibili applicazioni

• Stato del personaggio in un gioco (normale, stunnato, buffato, ...)
• Stato di un circuito (aperto, chiuso, ...)
• Fasi di un processo
• Macchina a stati finiti

Pro e contro