- •Гагарина. Л.Г., Федоров а.Р., Федоров п.А. Введение в архитектуру проектирования программного обеспечения Москва
- •Оглавление
- •5.11. Паттерны grasp
- •Глава 1. Архитектура как форма концептуального существования по
- •1.1. Определения архитектуры по и ее значимость
- •1.2. Место архитектурных решений
- •1.3. Роль архитектурных решений
- •1.4. Архитектурные концептуальные схемы. Определение и ретроспектива
- •Глава 2. Нормативные практики архитектурного описания по
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Содержание стандарта
- •2.3. Представления схемы ieee-1471
- •Глава 3. Рациональный процесс архитектурного моделирования
- •3.1. Архитектурные парадигмы
- •3.2. Примеры архитектурных стилей и моделей
- •Глава 4. Сравнительное сопоставление архитектурных видов
- •4.1. Сопоставление систем видов
- •4.2. Примеры систем видов
- •Языки описания архитектуры
- •Глава 5. Проектирование с учетом будущих изменений.
- •5.1. Что такое паттерн проектирования.
- •5.2. Как решать задачи проектирования с помощью паттернов
- •3. Зависимость от аппаратной и программной платформ.
- •5.4. Порождающие паттерны
- •5.4.1. Паттерн Фабричный метод (Factory Method) - уровень класса
- •Классический вариант фабричного метода, когда интерфейс фабричных методов объявляется в независимом классе-фабрике, а их реализация определяется конкретными подклассами этого класса (Рис. 33).
- •Реализация паттерна Factory Method на основе обобщенного конструктора
- •Void info() {
- •Void info() {
- •Void info() {
- •Int main()
- •V.Push_back( Warrior::createWarrior( Infantryman_id));
- •V.Push_back( Warrior::createWarrior( Archer_id));
- •V.Push_back( Warrior::createWarrior( Horseman_id));
- •Void info() {
- •Void info() {
- •Void info() {
- •Int main()
- •5.4.2. Паттерн Одиночка (Singleton) - уровень объекта
- •Классическая реализация Singleton
- •If(!p_instance)
- •Singleton Мэйерса
- •Улучшенная версия классической реализации Singleton
- •Void initialize( Singleton* p );
- •Void SingletonDestroyer::initialize( Singleton* p ) {
- •If(!p_instance) {
- •Использование нескольких взаимозависимых одиночек
- •Int main()
- •5.4.3. Паттерн Абстрактная фабрика (Abstract Factory) - уровень объекта
- •Пример кода для паттерна Abstract Factory
- •Void info() {
- •Int main()
- •5.4.4. Паттерн Строитель (Builder) - уровень объекта
- •Void info() {
- •Int main()
- •Infantryman
- •Infantryman
- •5.4.5. Паттерн Прототип (Prototype) - уровень объекта
- •Void info() {
- •Void info() {
- •5.4.6. Обсуждение порождающих паттернов
- •5.5. Структурные паттерны
- •5.5.1. Паттерн Адаптер, обертка (Adapter, wrapper)
- •Адаптер объекта применяет композицию объектов.
- •Int main()
- •Void adjust() {} // Настройка датчика (защищенный метод)
- •5.5.2. Паттерн Мост (Bridge)
- •Void log( string & str );
- •Достоинства паттерна Bridge
- •5.5.3. Паттерн компоновщик (Composite)
- •Описание паттерна Composite
- •Virtual void addUnit(Unit* p) {
- •Int main()
- •Virtual CompositeUnit* getComposite() {
- •Void addUnit(Unit* p);
- •Достоинства паттерна Composite
- •Недостатки паттерна Composite
- •5.5.4. Паттерн декоратор (Decorator , wrapper, обертка)
- •Реализация паттерна Decorator
- •Int width, height;
- •5.5.5. Паттерн фасад (Facade)
- •Void submitNetworkRequest()
- •If (_engineer.CheckOnStatus())
- •5.5.6. Паттерн приспособленец (Flyweight)
- •Структура паттерна приспособленец (Flyweight)
- •Icon(char *fileName)
- •Icon *FlyweightFactory::_icons[];
- •5.5.7 Паттерн заместитель (Proxy, surrogate, суррогат)
- •Void draw()
- •Int balance;
- •5.5.8. Обсуждение структурных паттернов
- •5.6. Паттерны поведения
- •5.6.1. ПаттернЦепочка обязанностей (Chain of Responsibility)
- •Void setNext(Base *n)
- •5.6.2. Паттерн Command (команда)
- •Реализация паттерна Command
- •5.6.3. Паттерн Interpreter (интерпетатор)
- •Совместное использование паттернов Interpreter и Template Method
- •Int interpret(char*); // interpret() for client
- •Virtual void interpret(char *input, int &total)
- •Int index;
- •If (!strncmp(input, nine(), 2))
- •Virtual char one(){}
- •Int items[10];
- •Int main()
- •5.6.5. Паттерн Mediator (посредник)
- •Virtual void changed();
- •Void Widget::changed()
- •Int main()
- •5.6.6. Паттерн Memento (хранитель)
- •Int _state;
- •Void static redo()
- •Int main()
- •Integer: 11
- •5.6.7. Паттерн Observer (наблюдатель)
- •Int value;
- •5.6.8. Паттерн State
- •Void setCurrent(State *s)
- •5.6.9. Паттерн Strategy
- •Void compress( const string & file ) {
- •5.6.10. Паттерн Template Method (шаблонный метод)
- •Void a()
- •V.Visit(this);
- •V.Visit(this);
- •V.Visit(this);
- •Int main()
- •5.6.12. Обсуждение паттернов поведения
- •5.7. Дальнейшее развитие идеи паттернов проектирования
- •5.8. Архитектурные системные паттерны
- •5.9. Паттерны управления
- •5.9.1. Паттерны централизованного управления
- •5.10. Паттерны интеграции корпоративных информационных систем
- •5.10.1. Структурные паттерны интеграции
- •5.10.2. Паттерны по методу интеграции
- •5.10.3. Паттерны интеграции по типу обмена данными
- •5.12. Антипаттерны (anti-patterns)
- •Глава 6. Архитектура и характеристики качества
- •6.1. Специфика требований к качеству по
- •6.2. Подход к построению архитектуры с позиций качества
- •6.3. Подходы к оцениванию архитектуры
4.2. Примеры систем видов
В архитектурной практике находят применение и другие системы видов, содержащие виды, отличающиеся от представленных выше. Одной из таких систем, связанной со специфическим взглядом на качество ПО является система видов, предложенная в монографии Е.Wood [13].
Система видов включает:
Информационный вид. Фиксирует историю, преобразования, управление и распределение информации. Используются подходящие модели, отражающие статику и потоки данных. Цель анализа – ответить на существенные вопросы о содержании данных, структуре, принадлежности, умолчаниях, ссылках и перемещениях.
Вид согласованности. Описывает согласованность структуры ПО и карту функциональных компонентов, что позволяет ясно идентифицировать части системы, управляемо выполняющих согласованные действия. Это влечет за собой создание моделей, демонстрирующих процессы и трассы их реализации с учетом коммуникативных отношений.
Разработка. Раскрывает архитектуру, которая поддерживает процесс разработки ПО. Указывает на определенные аспекты разработки, требующие включения в процесс разработки специалистов определенной квалификации (например, для тестирование, сопровождения).
Размещение. Описывает среду, в рамках которой система будет развернута, с учетом зависимостей системы от «реального времени» среды. Вид включает аппаратуру не только системы, но и ее среды (например, сетевое окружение).
Операционный. Раскрывает как система инсталлируется, функционирует (используется), администрируется и поддерживается. В построении вида целесооб-разно использовать уровень задач.
Системы видов, получившая название SPAMMED [2], базируется на следующей системе видов:
Вид с позиции системы требований (Requirements over View).
Вид с позиций сервисов (Service View).
Вид с позиций инфраструктуры ПО (Software Infrastructure View).
Вид процессов (Process View).
Вид предметной области ПО (Business Domain View).
Вид размещения (Deployment View).
Вид среды разработки (Development Environment View).
Вид с позиций коммерческой и компьютерной безопасности (COMMSEC & COMPUSEC View).
Вид с позиций сохранности (Safety View).
Языки описания архитектуры
Языки описания архитектуры (ADLS) используются для описания архитектуры программного обеспечения. Различными организациями было разработано несколько различных ADLS, в том числе AADL (стандарт SAE), Wright (разработан в университете Carnegie Mellon), Acme (разработан в университете Carnegie Mellon), xADL (разработан в UCI), Darwin (разработан в Imperial College в Лондоне), DAOP-ADL (разработан в Университете Малаги), а также ByADL (Университет L’Aquila, Италия). Общими элементами для всех этих языков являются понятия компонента, коннектора и конфигурации.
Глава 5. Проектирование с учетом будущих изменений.
Одним из принципиальных подходов к архитектурным представлениям ПО является ориентация на паттерны (patterns) или шаблоны, что в архитектурах ПО привело к направлению «Patten-Oriented Software Architecture». Когда же на «patterns» производится акцент, то имеют в виду направление, основы которого заложены в работе Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес (эти авторы в сообществе программистов известны как «банда четырех» - «Gang of Four», в дальнейшем будем использовать сокращение GoF) [14].
Совершенно очевидно, что любые системы необходимо проектировать с учетом их дальнейшего развития. Если этого не сделать, то есть вероятность, что в будущем ПО придется полностью переписывать. А это может быть очень дорого и наверняка очень неприятно как заказчикам, так и исполнителям.
Как отмечалось выше, решение может называться архитектурным только тогда, когда оно масштабируемо, т.е. способно к развитию. Для соответствия ПО этому, да и ряду других архитектурных требований "банда четырех" предложила ряд революционных для того времени методов программирования, получивших название паттерны (шаблоны) проектирования.
Сущность этого направления заключается в следующем понимании паттерна (шаблона): паттерн проектирования – это способ представления в общем виде как условия проектной задачи, так и правильных подходов к ее решению.
Каждый полезный паттерн находит свое место в проекте в результате анализа контекста проектной задачи, что используется для обобщенного определения паттерна. Первые результаты были получены для объектно-ориентированной структуризации проектов ПО, обеспечивающей структурные и функциональные представления о ПО в терминах объектов и их классов.
В современной практике программирования термин паттерн или шаблон применяется всюду. Иногда корректно, иногда не очень. Что же такое на самом деле паттерны проектирования?
