- •Список рисунков
- •Список таблиц
- •Предисловие
- •Лекция 1. Проблемы разработки сложных программных систем
- •Программы «большие» и «маленькие»
- •Принципы работы со сложными системами
- •Литература к Лекции 1
- •Лекция 2. Жизненный цикл и процессы разработки ПО
- •Понятие жизненного цикла ПО
- •Стандарты жизненного цикла
- •Группа стандартов ISO
- •Группа стандартов IEEE
- •Группа стандартов CMM, разработанных SEI
- •Модели жизненного цикла
- •Литература к Лекции 2
- •«Тяжелые» и «легкие» процессы разработки
- •Унифицированный процесс Rational
- •Экстремальное программирование
- •Литература к Лекции 3
- •Лекция 4. Анализ предметной области и требования к ПО
- •Анализ предметной области
- •Выделение и анализ требований
- •Варианты использования
- •Литература к Лекции 4
- •Лекция 5. Качество ПО и методы его контроля
- •Качество программного обеспечения
- •Методы контроля качества
- •Тестирование
- •Проверка на моделях
- •Ошибки в программах
- •Литература к Лекции 5
- •Лекция 6. Архитектура программного обеспечения
- •Анализ области решений
- •Архитектура программного обеспечения
- •Разработка и оценка архитектуры на основе сценариев
- •UML. Виды диаграмм UML
- •Статические диаграммы
- •Динамические диаграммы
- •Литература к Лекции 6
- •Лекция 7. Образцы проектирования
- •Образцы человеческой деятельности
- •Образцы анализа
- •Архитектурные стили
- •Каналы и фильтры
- •Многоуровневая система
- •Литература к Лекции 7
- •Лекция 8. Образцы проектирования (продолжение)
- •Данные–представление–обработка
- •Образцы проектирования
- •Подписчик
- •Идиомы
- •Шаблонный метод
- •Образцы организации и образцы процессов
- •Инспекция программ по Фагану
- •Литература к Лекции 8
- •Удобство использования программного обеспечения
- •Психологические и физиологические факторы
- •Человеку свойственно ошибаться
- •Скоростные показатели деятельности человека
- •Внимание человека
- •Понятность
- •Память человека
- •Разные категории пользователей
- •Методы разработки удобного программного обеспечения
- •Контроль удобства программного обеспечения
- •Литература к Лекции 9
- •Лекция 10. Основные конструкции языков Java и C#
- •Платформы Java и .NET
- •Лексика
- •Целочисленные типы
- •Типы чисел с плавающей точкой
- •Инструкции и выражения
- •Выражения
- •Наследование
- •Шаблонные типы и операции
- •Дополнительные элементы описания операций
- •Описание метаданных
- •Средства создания многопоточных программ
- •Библиотеки
- •Основные понятия компонентных технологий
- •Общие принципы построения распределенных систем
- •Синхронное и асинхронное взаимодействие
- •Транзакции
- •Литература к Лекции 12
- •Лекция 13. Компонентные технологии разработки Web-приложений
- •Web-приложения
- •Расширяемый язык разметки XML
- •Платформа Java 2 Enterprise Edition
- •Связь
- •Именование
- •Процессы и синхронизация
- •Целостность
- •Отказоустойчивость
- •Защита
- •Работа с XML
- •Платформа .NET
- •Связь
- •Именование
- •Процессы и синхронизация
- •Целостность
- •Отказоустойчивость
- •Защита
- •Работа с XML
- •Литература к Лекции 13
- •Общая архитектура Web-приложений
- •Уровень бизнес-логики и модели данных в J2EE
- •Компоненты данных и сеансовые компоненты
- •Компоненты, управляемые сообщениями
- •Дескрипторы развертывания компонентов EJB
- •Уровень модели данных в .NET
- •Протокол HTTP
- •Уровень пользовательского интерфейса в J2EE
- •Сервлеты
- •Серверные страницы Java
- •Уровень пользовательского интерфейса в .NET
- •Литература к Лекции 14
- •Лекция 15. Развитие компонентных технологий
- •Развитие технологий J2EE
- •Jakarta Struts
- •Java Server Faces
- •Управление данными приложения. Hibernate
- •Java Data Objects
- •Enterprise Java Beans 3.0
- •Среда Spring
- •Ajax
- •Web-службы
- •Описание интерфейса Web-служб
- •Связь
- •Именование
- •Процессы
- •Синхронизация и целостность
- •Отказоустойчивость
- •Защита
- •Литература к Лекции 15
- •Лекция 16. Управление разработкой ПО
- •Задачи управления проектами
- •Окружение проекта
- •Структура организации-исполнителя проекта
- •Организационная культура
- •Заинтересованные в проекте лица
- •Виды деятельности, входящие в управление проектом
- •Управление содержанием проекта и качеством
- •Метрики ПО
- •Управление ресурсами
- •Специфика управления персоналом
- •Управление рисками
- •Управление коммуникациями и информационным обеспечением
- •Литература к Лекции 16
Образцы проектирования
Образцы проектирования в узком смысле являются типовыми проектными решениями, позволяющими удовлетворить часто встречающиеся требования к гибкости приложений и реализовать возможности их расширения за счет специальных форм организации классов и их связей.
Далее мы в деталях рассмотрим образец проектирования «подписчик». О другом примере, «адаптере», было рассказано в начале предыдущей лекции.
Подписчик
Название. Подписчик (subscriber) или подписчик-издатель (publisher-subscriber). Известен также под названиями «наблюдатель» (observer), «слушатель» (listener) или «подчиненные»
(dependents).
Назначение. Реализация системы, в которой нужно поддерживать согласованными состояния большого числа объектов. Чаще всего при этом достаточно много компонентов зависит от небольшого набора данных. Можно было бы связать их явно, введя обращения ко всем компонентам, которые должны знать об изменениях, при каждом внесении изменений, но полученная система станет очень жесткой. Добавление нового компонента потребует сделать изменения во всех местах, от которых он зависит. Предлагаемое в рамках данного образца решение основано на гибкой связи между субъектом (от которого зависят другие компоненты) и этими зависимыми компонентами, называемыми подписчиками. Здесь нужно принимать во внимание следующие факторы.
Действующие силы.
•Об изменениях в состоянии некоторого компонента должны узнавать один или несколько других компонентов.
•Количество и конкретный вид компонентов, которые должны оповещаться об этих изменениях, заранее не известны или могут быть изменены во время работы приложения.
•Проведение зависимыми компонентами время от времени явных запросов о произошедших изменениях неэффективно.
•Источник информации (субъект или издатель) не должен быть тесно связан со своими подписчиками или зависим от них.
Решение. Компонент, от которого зависят другие, берет на себя функции издателя. Он предоставляет интерфейс для регистрации компонентов-подписчиков, заинтересованных в информации о его изменениях, и хранит множество зарегистрированных подписчиков. При изменениях он оповещает их с помощью вызова предназначенного для этого метода
update().
|
observers |
|
|
Publisher |
Subscriber |
||
|
|||
|
0..* |
|
|
|
update () |
||
|
|
attach (Subscriber)
detach (Subscriber) notify () forall o in observers
{ o.update(); }
getState ()
ConcreteSubscriber
publisher
update ()
Рисунок 54. Структура классов подписчиков и издателя.
Структура. Основными компонентами являются издатель (или субъект) и подписчики (или наблюдатели). Подписчики реализуют общий интерфейс, у которого имеется метод
111
update() для оповещения подписчика о том, что в состоянии издателя произошли изменения. Издатель хранит множество подписчиков, позволяет регистрировать или удалять их из этого набора. При возникновении изменений он оповещает все элементы этого множества при помощи метода update().
Динамика. Можно использовать два вида обновления подписчиков: издатель сам может сообщать им о том, какие именно изменения произошли (схема проталкивания, push model), или после получения уведомления подписчик сам обращается к издателю, чтобы узнать, что именно изменилось (схема вытягивания, pull model). Вторая схема значительно более гибкая, она позволяет подписчикам получать только необходимую им информацию, в то время как согласно первой схеме каждый подписчик получает всю информацию о произошедших изменениях.
Publlisher |
|
Subscriber 1 |
|
Subscriber 2 |
|
|
|
|
|
change
notify
update
get state
update
get state
Рисунок 55. Сценарий оповещения об изменениях по схеме вытягивания.
Реализация. Основные шаги реализации следующие.
•Определить протокол обновления — будет ли использоваться простой метод update() или в качестве его параметров нужно будет передавать изменившийся объект-издатель и данные произошедшего изменения.
•Определить схему обновления одного подписчика: на основе проталкивания или на основе вытягивания информации.
•Определить отображение издателей на подписчиков. Если издателей много, а подписчиков мало, то хранение множеств подписчиков для каждого издателя может быть неэффективным — для экономии памяти за счет времени поиска подписчиков можно использовать отдельную таблицу, отображающую издателей на подписчиков.
•Обеспечить гарантии целостности состояния издателя перед оповещением подписчиков.
•Обеспечить гарантии аккуратного удаления объекта-подписчика из системы — нужно, чтобы он был удален из всех списков оповещений.
•Если семантика обновлений сложна, например, если подписчик зависит от нескольких издателей, которые могут изменяться в рамках одной операции, то, возможно, потребуется выделить такие сложные связи в отдельный компонент, называемый менеджером изменений (change manager). Такой компонент должен сам хранить отображение между издателями и подписчиками, определять стратегию проведения обновления и обновлять всех зависимых подписчиков по запросу от издателя. В качестве стратегии обновления может выступать механизм, гарантирующий подписчику получение только одного уведомления, если изменяются несколько издателей, от которых он зависит.
112