Паттерн Observer (наблюдатель, издатель-подписчик) Назначение паттерна Observer
Паттерн Observer определяет зависимость "один-ко-многим" между объектами так, что при изменении состояния одного объекта все зависящие от него объекты уведомляются и обновляются автоматически.
Паттерн Observer инкапсулирует главный (независимый) компонент в абстракцию Subject и изменяемые (зависимые) компоненты в иерархию Observer.
Паттерн Observer определяет часть "View" в модели Model-View-Controller (MVC) .
Паттерн Observer находит широкое применение в системах пользовательского интерфейса, в которых данные и их представления ("виды") отделены друг от друга. При изменении данных должны быть изменены все представления этих данных (например, в виде таблицы, графика и диаграммы).
Решаемая проблема
Имеется система, состоящая из множества взаимодействующих классов. При этом взаимодействующие объекты должны находиться в согласованных состояниях. Вы хотите избежать монолитности такой системы, сделав классы слабо связанными (или повторно используемыми).
Пример паттерна Observer
Паттерн Observer определяет зависимость "один-ко-многим" между объектами так, что при изменении состояния одного объекта все зависящие от него объекты уведомляются и обновляются автоматически. Некоторые аукционы демонстрируют этот паттерн. Каждый участник имеет карточку с цифрами, которую он использует для обозначения предлагаемой цены (ставки). Ведущий аукциона (Subject) начинает торги и наблюдает, когда кто-нибудь поднимает карточку, предлагая новую более высокую цену. Ведущий принимает заявку, о чем тут же извещает всех участников аукциона (Observers).
Паттерн State (состояние)
Назначение паттерна State
Паттерн State позволяет объекту изменять свое поведение в зависимости от внутреннего состояния. Создается впечатление, что объект изменил свой класс.
Паттерн State является объектно-ориентированной реализацией конечного автомата.
Решаемая проблема
Поведение объекта зависит от его состояния и должно изменяться во время выполнения программы. Такую схему можно реализовать, применив множество условных операторов: на основе анализа текущего состояния объекта предпринимаются определенные действия. Однако при большом числе состояний условные операторы будут разбросаны по всему коду, и такую программу будет трудно поддерживать.
Пример паттерна State
Паттерн State позволяет объекту изменять свое поведение в зависимости от внутреннего состояния. Похожая картина может наблюдаться в работе торгового автомата. Автоматы могут иметь различные состояния в зависимости от наличия товаров, суммы полученных монет, возможности размена денег и т.д. После того как покупатель выбрал и оплатил товар, возможны следующие ситуации (состояния):
Выдать покупателю товар, выдавать сдачу не требуется.
Выдать покупателю товар и сдачу.
Покупатель товар не получит из-за отсутствия достаточной суммы денег.
Покупатель товар не получит из-за его отсутствия.
Паттерн Strategy (стратегия) Назначение паттерна Strategy
Существуют системы, поведение которых может определяться согласно одному алгоритму из некоторого семейства. Все алгоритмы этого семейства являются родственными: предназначены для решения общих задач, имеют одинаковый интерфейс для использования и отличаются только реализацией (поведением). Пользователь, предварительно настроив программу на нужный алгоритм (выбрав стратегию), получает ожидаемый результат. Как пример, - приложение, предназначенное для компрессии файлов использует один из доступных алгоритмов: zip, arj или rar.
Результаты применения паттерна Strategy
Достоинства паттерна Strategy
Систему проще поддерживать и модифицировать, так как семейство алгоритмов перенесено в отдельную иерархию классов.
Паттерн Strategy предоставляет возможность замены одного алгоритма другим в процессе выполнения программы.
Паттерн Strategy позволяет скрыть детали реализации алгоритмов от клиента.
Недостатки паттерна Strategy
Для правильной настройки системы пользователь должен знать об особенностях всех алгоритмов.
Число классов в системе, построенной с применением паттерна Strategy, возрастает.
Паттерн Template Method (шаблонный метод)
Назначение паттерна Template Method
Паттерн Template Method определяет основу алгоритма и позволяет подклассам изменить некоторые шаги этого алгоритма без изменения его общей структуры.
Базовый класс определяет шаги алгоритма с помощью абстрактных операций, а производные классы их реализуют.
Решаемая проблема
Имеются два разных, но в тоже время очень похожих компонента. Вы хотите внести изменения в оба компонента, избежав дублирования кода.
Пример паттерна Template Method
Паттерн Template Method определяет основу алгоритма и позволяет подклассам изменить некоторые шаги этого алгоритма без изменения его общей структуры. Строители зданий используют шаблонный метод при проектировании новых домов. Здесь могут использоваться уже существующие типовые планы, в которых модифицируются только отдельные части.
Паттерн Visitor (посетитель)
Назначение паттерна Visitor
Паттерн Visitor определяет операцию, выполняемую на каждом элементе из некоторой структуры. Позволяет, не изменяя классы этих объектов, добавлять в них новые операции.
Является классической техникой для восстановления потерянной информации о типе.
Паттерн Visitor позволяет выполнить нужные действия в зависимости от типов двух объектов.
Предоставляет механизм двойной диспетчеризации.