Programowanie Obiektowe wykłady

Klasa i Obiekt

• Klasa typ ogólny, abstrakcyjny, określa cechy a nie ich wartości

• Obiekt, instancja klasy, egzemplarz klasy - konkretny byt z rzeczywistości

Podstawowe wyróżniki obiektowości

• Abstrakcja

• Hermetyzacja

• Dziedziczenie

• Polimorfizm

Abstrakcja

• Proces uogólniania, tworzenia i definiowania klas na pewnym poziomie określenia szczegółów

• Wyodrębnienie istotnych cech rozpatrywanych obiektów domenowych

• Odpowiednie nazewnictwo pól i metod w klasach, tak aby łączyły poszczególne klasy domenowe w jeden byt

• Ograniczenie liczby powiązań pomiędzy klasami, dobrze zdefiniowane odpowiedzialności klas

• Pozwala na tworzenie systemów łatwiej rozszerzalnych

• Przykład:

  • Załóżmy, że tworzymy aplikację dla muzyków. Rozważmy dwie klasy Pianino i Gitara. W drodze analizy doszliśmy do wniosku, że aby wydać dźwięk na Pianinie wywołujemy metodę NacisnijKlawisz(), a na Gitarze SzarpnijStrune()

  • Mamy także klasę Zespół, która zarządza graniem instrumentów. Jedyne co powinna ona wiedzieć to jak wydać dźwięk.

  • W obecnej postaci klasy Pianino i Gitara są zbyt szczegółowe, należałoby je uogólnić i zmienić metodę wywołującą dźwięk np. na Graj()

  • Dzięki temu dodanie kolejnego instrumentu np. Trąbka jest łatwiejsze, wystarczy zaimplementować metodę Graj()

Hermetyzacja (Enkapasulacja)

• Zapewnia utrzymanie właściwego stanu klasy.  Pola klasy są inicjowane, modyfikowane i odczytywane w sposób przewidziany przez autora klasy.

• Ukrycie wewnętrznego stanu klasy, a udostępnienie tylko tego co jest niezbędne do komunikacji z innymi klasami

• Użycie odpowiednich modyfikatorów dostępu do pól i metod,

• Innymi słowy, nie pozwalajcie innym mieszać w stanie waszej klasy, gdyż to utrudnia odnajdywanie błędów

• Przykład:

  • Załóżmy, że w ramach dużego systemu piszemy moduł, który będzie wykorzystywany przez wielu programistów.

  • Zadanie polega na napisaniu klasy Licznik, ma być ona wykorzystywana w wielu modułach zliczających rozpoczęcie i zakończenie jakiegoś zdarzenia. Licznik nie może być mniejszy od 0.

  • Klasa Licznik ma 3 metody Zwiększ(), Zmniejsz(), WypiszStan()

  • Class Licznik
       {
           private int Stan;
           public void Zwieksz(){ this.Stan += 1; }
           public void Zmniejsz(){
               if(this.Stan>0)
                   this.Stan -= 1;
           }
           public void WypiszStan() { Console.Write(this.Stan); }
       }

Dziedziczenie

• Pozwala na tworzenie naturalnej struktury “bycia czymś” np. Samochód jest Pojazdem i Rower jest Pojazdem, dzięki temu Samochód i Rower mogą współdzielić zachowania zaimplementowane w klasie Pojazd.

• Pozwala to rozszerzać klasy o nowe cechy, bez powielania kodu. Wspólny kod jest w klasie nadrzędnej (bazowej)

• Pozwala lepiej oddać charakter relacji pomiędzy klasami rzeczywistymi i zamapować je w systemie informatycznym

• Pozwala uwspólnić pewne cechy i wyciągnąć je do klasy bazowej np. każdy pojazd ma koła (wspiera abstrakcję)

• Umożliwia korzystanie z własnej lub cudzej pracy poprzez rozszerzanie już zaimplementowanych elementów (np. klas, interfejsów)

• Tworzenie klasy na podstawie już istniejącej (w drugą stronę - uogólnianie klasy) np. na podstawie klasy Istota powstanie klasa Człowiek

• Elementy dziedziczone: pola, metody, właściwości, klasy

• Dziedziczone są elementy public, protected - z zachowaniem modyfikatora dostępu

• Umiejętnie zastosowane dziedzicznie tworzy hierarchię klas, z wyszczególnioną klasą bazową i klasami pochodnymi

• Hierarchia dziedziczenia może być wielopoziomowa

• W .net wszystkie klasy automatycznie dziedziczą po klasie Object

Polimorfizm

• Poli - wiele, morf - postać, wielopostaciowość

• Obiekt może być różnie traktowany w zależności od kontekstu np. Raz jako Samochód a raz jako Pojazd

• W trakcie wykonywania programu automatycznie są odnajdywane odpowiednie implementacje metod w zależności jak chcemy traktować obiekt

• Pojęcie związane z Dziedziczeniem

• więcej na kolejnych wykładach

Związki Klas w diagramach URL

• Zależność - zaznaczamy przerywana linią z strzałką, oznacza że jedna klasa używa innej klasy w niedługim czasie

• Asocjacja - zaznaczamy za pomocą linii zakończonej strzałką, często występuje wraz z określeniem liczebności. Reprezentuje czasowe powiązanie pomiędzy obiektami dwóch klas. Obiekty są niezależne od siebie

• Agregacja - zaznaczamy linią zakończoną pustym rombem. Oznacza relację część-całość, elementy części należą do większej całości. Np. obiekty Pracownik do obiektu Firma, obiekt części może istnieć samodzielnie

• Kompozycja - zaznaczamy linią zakończoną wypełnionym rombem. Oznacza relację część-całość, części nie mogą istnieć bez nadzorcy

• Generalizacja - na diagramie zaznaczamy linią zakończoną trójkątną niewypełnioną strzałką. Oznacza związek dziedziczenia, kierunek od klasy pochodnej do bazowej

Klasy Abstrakcyjne i Finalne

• KLASY ABSTRAKCYJNE (modyfikator abstract)

• Istnieje możliwość tworzenia klas bazowych, które nie będą posiadały żadnych obiektów

• Można umieścić implementacje metod, zawierać pola i właściwości

• Może zawierać stałe

• Główny cel - można z niej dziedziczyć

Klasa potomna musi implementować wszystkie metody i właściwości

• KLASY FINALNE (modyfikator sealed)

• Klasy nie umożliwiają dziedziczenia (zapobiega przypadkowemu dziedziczeniu)

Interfejsy

• Podobne do dziedziczenia, ale nie realizują zasady ‘bycia czymś’

• Określają możliwe do wykonania czynności na często różnych ideowo klasach, które ciężko wpisać w spójną hierarchię dziedziczenia

• wyobraźmy sobie że chcemy móc wywoływać metody pozwalające na podgrzanie czegoś np. kubka, akwarium, samochodu

• Pozwalają spojrzeć na różne klasy z punktu widzenia ich wspólnego zachowania a nie wspólnego pochodzenia

• Gdy klasa implementuje interfejs to musimy zaimplementować wszystkie metody interfejsu

• Zaimplementowane metody interfejsu muszą dokładnie pasować do sygnatury

• Interfejsy nie mogą zawierać stałych, pól, operatorów, konstruktorów, destruktorów

• Często mówi się o interfejsach jako o kontraktach

• Dziedziczenie pozwala przejąć implementację z klasy rodzica, interfejsy definiują tylko zachowanie/kontrakt/interfejs/nazwy metod

Wykorzystanie interfejsów

• IComparable - pozwala na porównywanie dwóch obiektów ze sobą, przydatny przy sortowaniu

• IEnumerable, ICollection, IList - interfejsy pozwalające na dostęp do elementów zagregowanych w ramach klasy, pozwala na przechodzenie po elementach, dostęp do nich za pomocą indeksatora itp

• IClonable - pozwala na zdefiniowanie własnego sposobu kopiowania obiektów

• IDisposable - pozwala na implementację mechanizmu zwalniania zasobów

Polimorfizm

• Metody wirtualne

• Metody, która nie została oznaczona jako wirtualna nie można przesłonić!

• Metoda wirtualna, może ale nie musi być przesłonięta, zależy od autora klasy pochodnej

• Gdy piszesz klasę, po której ktoś będzie dziedziczył to ułatw mu życie i oznacz metodę jako wirtualną, niech sam zdecyduje co z tym zrobić!

• W ten sposób tworzysz elastyczny kod

• Metody abstrakcyjne

• Metody abstrakcyjne definiujemy w klasie bazowej

• Klasę z metodą abstrakcyjną nazywamy klasą abstrakcyjną

• Nie można utworzyć egzemplarza klasy abstrakcyjnej! Podobnie jak egzemplarza interfejsu!

• Metody abstrakcyjne nie mają implementacji, nie definiujemy ciała metody.

• Deklaracja podobna jak przy metodach z interfejsu

• Klasy dziedziczące muszą zaimplementować metodę abstrakcyjną

Abstrakcja vs wirtualna

• Virtual możemy stosować gdy chcemy dostarczyć bazowej implementacji, gdy ma ona sens także dla innych obiektów

• Przykład metoda ToString() z klasy Object

• Abstract stosujemy gdy tylko zależy nam na samym kontrakcie, implementacja zazwyczaj nie ma sensu

• Klasa bazowa Figura, klasy pochodne Okrąg, Kwadrat

• Metoda abstrakcyjna Pole()

Reguły projektowania obiektowego S.O.L.I.D.

• Single Responsibility Principle - Zasada jednej odpowiedzialności

• Open Closed Principle - Zasada otwarte-zamknięte

• Liskow Substitution Principle - Zasada podstawienia Liskov

• Interface Segragation Principle -Zasada segregacji interfejsów

• Dependency Inversion Principle - Zasada odwrócenia zależności

1. Single Responsibility Principle

• Klasa powinna mieć tylko jedną odpowiedzialność, nigdy nie powinien istnieć więcej niż jeden powód do modyfikacji klasy.

• Należy dobrze się zastanowić co dana klasa ma robić, jeżeli widzimy więcej odpowiedzialności klasy, to należy ją podzielić

• Gdy już musimy zmienić zachowanie klasy nie powinno to wymuszać zmian w innych częściach systemu: GUI, raportach, schemacie bazy danych itp.

• Sytuacje, które powinny nas zastanowić:

• mieszanie logiki z prezentacją

• mieszanie logiki z działaniem innych zewnętrznych komponentów: baz danych, api, bibliotek

• Mniejsze klasy,

• łatwiejsze testowanie,

• łatwiejsze ponowne wykorzystanie poprzez kompozycję,

• łatwiejsze utrzymanie kodu

2. Open Closed Principle

• Klasy powinny być otwarte na rozbudowę, ale zamknięte na modyfikacje.

• Przy zmianie wymagań nie powinien być zmieniany stary działający kod, ale dodawany nowy, który rozszerza zachowania.

• Najczęściej realizujemy to poprzez

• dziedziczenie - rozbudowujemy klasę o nowe funkcjonalności

• ponowne użycie kodu poprzez kompozycje

• hermetyzację i wydzielenie tego co może się zmienić w przyszłości

• Wydzielamy to co może być rozbudowywane do oddzielnego interfejsu

• Nie polegamy na szczegółach implementacyjnych klas

• Unikamy if, switch w zależności do wartości pól lub typów wykorzystywanych klas

• Przeciwdziała to wprowadzaniu nowych błędów w istniejącym kodzie.

3. Liskov Substitution Principle

• Korzystanie z funkcji klasy bazowej musi być możliwe również w przypadku podstawienia instancji klas pochodnych.

• Test: czy w twoim programie w każdym wystąpieniu typu bazowego możemy podstawić typ pochodny bez konsekwencji dla działania aplikacji

• Używaj dziedziczenia tylko wtedy, gdy będziesz korzystał z polimorfizmu. A nie w celu „wyciągania przed nawias” wspólnych części – do tego służy agregacja

4. Interface Segragation Principle

• Klienci nie powinni zależeć od interfejsów, których nie używają.

• Zależność dwóch klas od siebie powinna być zdefiniowana najmniejszym możliwym spójnym interfejsem.

• Nie pakujmy za dużo do pojedynczego interfejsu!

• Obiekt nie powinien implementować metod, które nie są mu potrzebne.

• Rozbijajmy interfejsy na mniejsze, lepiej aby klasa implementowała ich kilka niż jeden duży

5. Dependency Inversion Principle

• Wysokopoziomowe moduły nie powinny zależeć od modułów niskopoziomowych - zależności między nimi powinny wynikać z abstrakcji.

• Należy pamiętać o tym aby klasy były na tym samym poziomie, czyli np. klasa abstrakcyjne nie powinna operować na klasie konkretnej.

• Pisząć kod mamy do czynienia z klasami niskopoziomowymi: komunikacja z bazą, z systemem plików, wywołania remote API, algorytmy liczące coś itp

• Mamy także klasy wysokopoziomowe: logika biznesowa opisująca pewien proces

• Bardzo często się zdarza, że klasy niskopoziomowe się zmieniają, np.

• nie chcemy zapisywać do zwykłego pliku tylko do xml

• chcemy zmienić bazę danych z mysql na oracl

• chcemy użyć innego protokołu przy API nie WSDL a REST

• zewnętrzna usługa, z której dostawaliśmy jsona, zmieniła format pliku

• zmienił się sposób autentykacji w jakiejś usłudze, zamiast hasła wymaga certyfikatu

• zmieniło się kodowanie odczytywanych plików wideo

Obsługa wyjątków

• Wyjątkiem nazywamy mechanizm kontroli przepływu występujący w językach programowania i służący do obsługi zdarzeń wyjątkowych. Zdarzenia wyjątkowe to w szczególności błędy, jak np. Brak pliku wejściowego, zbyt duży indeks.

• Dodanie instrukcji, metod, które zostaną wywołane w momencie wystąpienia sytuacji wyjątkowej

• Czy zawsze obsługa wyjątku jest potrzebna?

• Jakie są minusy obsługi wyjątków?

• Możliwość zapobiegania nieoczekiwanemu zakończeniu działania aplikacji

• Aplikacja musi radzić sobie z błędami pojawiającymi się w czasie jej wykonywania, niezależnie od przyczyny tych błędów (usterek w kodzie, niedociągnięć w bibliotece klas platformy .NET, awarii sprzętowych)

• Możliwość poznania przyczyny nieprawidłowego funkcjonowania aplikacji (np. poprzez prowadzenie logów przy obsłudze wyjątków)

  • try
    {
      //coś niebezpiecznego
    }
    catch
    {
      //przechwyć wyjątek
    }
    finally
    {
      //dokonaj finalizacji
    }

Finally pozwala na posprzątanie w sytuacji gdy po wystąpieniu wyjątku coś musimy jeszcze zrobić

• zamknąć uchwyt do pliku

• zamknąć połączenie do bazy danych

• zatrzymać uruchomione wątki

Zgłaszać czy nie ?

• Wyjątki zgłaszamy w sytuacjach, hmm, wyjątkowych

• Parsowanie na liczbę do takich nie należy

• Brak rekordów w wyniku zapytania do takich nie należy

• Dokonujemy sprawdzenia warunków wstępnych i jeżeli nie są one spełnione to możemy wyrzucić wyjątek

• Nie połykamy wyjątków!

• Rzucanie z powrotem tego samego wyjątku, kontynuacja stacktrace

• Try, catch spowalnia, czy ma sens łapanie wyjątków w pętli?

Kiedy ?

• Przywracanie właściwego stanu systemu

• „Czyszczenie” systemu, w szczególności zwalnianie zasobów

• Rejestrowanie informacji o zdarzeniach

• Generowanie dodatkowych informacji diagnostycznych

• Wyjątków należy używać do obsługi nieoczekiwanych zdarzeń, nie do

• implementowania logiki aplikacji (Np. niewłaściwy format pola „e-mail” czy nieprawidłowe hasło można obsłużyć w logice kodu aplikacji)

• – Np. brak którejś z wymaganych tabel bazy lub awaria sprzętowa wymagają zastosowania odpowiednich wyjątków

GŁÓWNE KOLEKCJE:

- List <T>

• Dowolna długość, rozszerzają się w razie potrzeby (< Max(RAM))

• Indeksowany dostęp do elementów z użyciem operatora [ ] np. list[5]

• Podstawowe operacje: Contains, Insert, Add, AddRange, Remove ….

• List<T> - wewnętrzna implementacja oparta na tablicy

• Złożoność poszczególnych operacji taka jak na tablicach:

• [] - O(1)

• Insert - O(n)

• Add - O(1)

• Remove, RemoveAt - O(n)

- LinkedList < T >

• LinkedList<T> składa się z  LinkedListNode<T>

• Lista łączona, węzły wskazują na siebie nawzajem

• Dobra do przechodzenie sekwencyjnego,

• Niektóre operacje rzędu O(n)

• Nie ma indeksatora,

- Słownik Dictionary < TKey , TValue >

• Przechowuje pary wartości, pozwalające na indeksowanie dowolnym typem

• Pozwala na definiowanie mapowania klucz->wartość

• KeyValuePair<TKey, TValue> - klasa przechowująca parę wartości

• Do słownika nie możemy dodać dwóch różnych wartości o tym samym kluczu!

• Szybkie sprawdzenie czy coś istnieje, powiązanie dwóch obiektów

- HashSet < T > - zbiór

• Klasa implementuje matematyczne pojęcie zbioru

• W zbiorze nie mogą znajdować się dwa egzemplarze tego samego obiektu

- Queue<T> - Kolejka FIFO - First In First Out

• Służy raczej do organizacji i tymczasowego zapamiętania pojawiających się elementów, aby później przetworzyć je w odpowiedniej kolejności

• Dobrze myśleć o kolejkach w kategoriach: worker, producer pattern

• Najistotniejsze metody:

• Enqueue - dodaje elementy do kolejki (na koniec)

• Dequeue - pobiera element z kolejki (z początku)

• Peek - pobiera element, ale go nie usuwa

- Stack<T> - stos LIFO - Last In First Out

• Podobnie jak kolejka, służy do organizacji pojawiających się elementów do późniejszego wykorzystania

• Element ostatnio dodany do stosu znajduje się na jego wierzchołku, możemy ściągną tylko to co na górze

• Najważnejsze metody:

• Push - wstawia element

• Pop - pobiera element z stosu

• Peek - zwraca wierzchołek, bez usuwania

STRUMIENIE

• Klasa pozwalająca przesyłać ciągi danych z jednego miejsca w drugie

• Zazwyczaj z pamięci do jakiegoś urządzenia magazynującego

• do pliku, potoku, gniazda sieciowego, pliku zaszyfrowanego

• Mają możliwość czytania i pisania asynchronicznego!

• Implementują interfejs IDisposable - można użyć ‘using’

• Wraz z klasami strumieni mamy klasy pozwalające pisać i czytać do/z strumienia:

• StreamWriter i StreamReader

Strumienie – przykładowe klasy

• FileStream - do odczytu i zapisu do pliku.

• IsolatedStorageFileStream - do odczytu i zapisu do pliku w wydzielonej pamięci

• MemoryStream - do odczytu i zapisu w pamięci jako magazyn zapasowy.

• BufferedStream - dla poprawy wydajności odczytu i zapisu.

• NetworkStream - do odczytu i zapisu za pośrednictwem gniazd sieciowych.

• PipeStream - do odczytu i zapisu za pośrednictwem potoków.

• CryptoStream - do łączenia strumieni danych z przekształceniami kryptograficznymi.

• Przykład pisania do pliku:

FileStream fs = new FileStream("Foo.txt",

       FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);

   try

   {

       StreamWriter sw = new StreamWriter(fs);

       sw.WriteLine("Hello World!");

       sw.WriteLine("Bye!");

       sw.Close();

   }

   catch (Exception e)

   {

       Console.WriteLine(e.ToString());

   }

Pola FileMode

`Append`	Tworzy lub otwiera plik i przechodzi na jego koniec. Wymaga utworzenia obiektu z parametrem FileAccess.Write.
`Create`	Tworzy plik, a w razie gdy on już istnieje, zastępuje jego dotychczasową zawartość.
`CreateNew`	Tworzy plik, a w razie gdy on już istnieje, generuje odpowiedni `wyjątek`.
`Open`	Otwiera nowy plik do odczytu. Jeżeli plik nie istnieje, generowany jest wyjątek.
OpenOrCreate	Otwiera plik, a jeżeli ten nie istnieje — tworzy nowy.
`Truncate`	Otwiera plik i czyści jego zawartość.
`Read`	Dane mogą być jedynie odczytywane.
`Write`	Dane mogą być tylko zapisywane.
`ReadWrite`	Dane mogą być zarówno zapisywane, jak i odczytywane.

Obsługa systemu plików – Directory

• Zarządzanie katalogami, statyczna klasa Directory

  •    Directory.GetFiles(path);

  •    Directory.GetDirectories(path);

  •    Directory.CreateDirectory(path);

  •    Directory.Delete(path);

  •    Directory.Move(path, path);

• Podstawowe informacje o katalogach uzyskamy dzięki DirecotryInfo

  • Attributes - Atrybuty katalogu

  • CreationTime - Czas utworzenia katalogu

  • FullName - Pełna ścieżka do katalogu

  • LastAccessTime - Czas ostatniego dostępu do katalogu

  • LastWriteTime - Czas ostatniego zapisu do katalogu

  • Name Zwraca nazwę katalogu

  • Parent Zwraca macierzysty katalog

• Podobnie do klas do obsługi katalogów mamy klasy do zarządzania plikami:

• tworzenie, kopiowanie, przenoszenie, atrybuty plików

• klasy File, FileInfo

Komunikacja TCP

• Klasy TcpListener, TcpClient

• Definiujemy adres IP oraz Port

• Tworzymy strumień do komunikacji (NetworkStream)

• Tworzymy Reader’a i Writer’a (StreamReader, StreamWriter)

• Przykład

TcpClient client = new TcpClient("localhost", port);

NetworkStream stream = client.GetStream();

StreamReader reader = new StreamReader(stream);

StreamWriter writer = new StreamWriter(stream) { AutoFlush = true };

TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Loopback, port);

listener.Start();

TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();

NetworkStream stream = client.GetStream();

StreamWriter writer=new StreamWriter(stream, Encoding.ASCII){AutoFlush = true };

StreamReader reader = new StreamReader(stream, Encoding.ASCII);

WZORCE PROJEKTOWE

• Wzorzec projektowy (ang. design pattern) – uniwersalne, sprawdzone w praktyce rozwiązanie często pojawiających się, powtarzalnych problemów projektowych. Pokazuje powiązania i zależności pomiędzy klasami oraz obiektami i ułatwia tworzenie, modyfikację oraz pielęgnację kodu źródłowego.

Zalety wzorców projektowych

• nie trzeba rozwiązywać problemów na nowo, budujemy z klocków i wykorzystujemy doświadczenie innych

• wspólne słownictwo:

• Wykorzystajmy strategię w celu implementacji generowania raportów, wiemy że będzie ich wiele ale klient jeszcze sam nie wie jakie.

• często pozwalają lepiej zdefiniować pierwotny problem i rozpoznać rzeczy o których jeszcze nie pomyśleliśmy

• myślimy o rozwiązaniu na wyższym poziomie abstrakcji

• łatwiejsze utrzymanie kodu, wzorce projektowe tworzone są z myślą nie tylko eleganckiego rozwiązania problemu, ale także rozszerzalności

• bazują na głównych założeniach prog. obiek. : abstrakcja, dziedziczenie, hermetyzacja, polimorfizm

Podział wzorców projektowych

• kreacyjne - opisują elastyczne sposoby tworzenia obiektów, uniezależniają system od sposobu tworzenia obiektu

• strukturalne - opisują sposób konstrukcji struktur obiektowych, korzystają z dziedziczenia i delegacji

• czynnościowe- opisują algorytmy i podział odpowiedzialności, charakteryzują sposób interakcji między obiektami

• Przykłady

  • wzorce kreacyjne:

    • Budowniczy (obiektowy),

    • Fabryka abstrakcyjna (obiektowy),

  • wzorce strukturalne:

    • Adapter (klasowy oraz obiektowy),

    • Dekorator (obiektowy),

  • wzorce czynnościowe/operacyjne:

    • Łańcuch zobowiązań/odpowiedzialności (obiektowy),

    • Strategia (obiektowy),

Wzorzec projektowy Strategia

• Konkretne algorytmy zaimplementowane są w klasach ConcreteAlgorithm, klasa główna nie zawiera implementacji algorytmu tylko referencję do niej jako Algorithm. Działanie możemy ustawiać w trakcie działania aplikacji setAlgorithm. Klient wykonując metodę performOperation nie wie że jej wykonanie jest delegowane do Algorithm.operation()

Działanie wzorca strategia

• Nasza główna klasa Host ma zadanie realizacji jakiegoś algorytmu

• Sposobów realizacji tego algorytmu jest wiele

• Poszczególne algorytmy wiemy że z czasem będą się zmieniać

• efektywniejsze implementacje

• zmiana technologii/producenta realizacji zadania

• jednocześnie chcemy dostarczyć kilka sposobów realizacji zadania, niech klienci sobie wybiorą

• Chcemy dynamicznie zmieniać algorytmy realizujące dane zadanie w zależności od kontekstu

• Każdy konkretny algorytm implementuje interfejs Algorithm, przy pomocy którego klasa Host wywołuje uruchomienie danego algorytmu

• Klasa Host ma pole będące referencją do Algorytmu

Przykłady wykorzystania:

• Generowanie Raportów w różnych formatach: pdf, word, excel, latex, html

• Wysyłanie informacji różnymi sposobami: mail, sms, FB messanger, twitter,

• Realizacja płatności przez różnych dostawców płatności

• Pobranie danych z źródeł które wiemy że mogą się zmieniać: baza, xml, api, api innego dostawcy, nowa wersja api,

• Wyodrębnienie algorytmu obliczającego: zaimpelmentowanie go w pierwszej najprostszej wersji gdzie wiemy że inny zespół pracuje nad kolejnymi efektywnymi wersjami

• Klient email -> rozpoznawanie spamu, wiemy że z czasem będziemy musieli zmienić algorytm

• Aplikacja do edycji zdjęć - dodawanie nowych filtrów

Wzorzec obserwator

• Nie przegap gdy coś się ciekawego (w twoim systemie) zdarzy!

• Definiuje sposób komunikowania zmian stanu klasy, bądź zdarzeń

• Obiekt obserwowany i wiele obiektów obserwujących (oczekujących gdy tylko coś się stanie)

• Pozwala w trakcie działania programu na określenie kto ma zostać powiadomiony

Działanie wzorca obserwator

• Klasa ConcreteSubject jest naszym podmiotem obserwowanym, tym co dostarcza innym informacji, lub inni czekają na jej zdarzenia

• Aby obserwator mógł się zarejestrować u dowolnej klasy podmiotu, tworzymy interfejs Subject z niezbędnymi metodami do subskrybcji i usunięcia powiadamiania.

• Metoda notifyObservers() - wywoływana jest przez inną klasę lub sam podmiot w celu wypuszczenia notyfikacji do poszczególnych obserwatorów

• Stworzyliśmy interfejs Observer z jedną metodą update, Podmiot na każdym obserwatorze ją wywołuje, wszyscy obserwatorzy mają wspólny interfejs

• Podmiot nie zna konkretnych klas Obserwatorów, wystarczy mu tylko jedna jedyna rzecz, wie jak powiadomić obserwatora -> wywołując na nim “update”

Zalety wzorca obserwator

• Klasy są luźno powiązane ze sobą

• Rozwiązanie jest otwarte na rozbudowę (dodawanie nowych obserwatorów) a zamknięte na modyfikację, raz napisany kod klasy Podmiot nie musi być zmieniany

• Obserwatorzy mogą się zarejestrować u wielu Podmiotów

• Dane przekazywane są poprzez metodą “update” jednak możliwa jest także sytuacja że przekazujemy poprzez cały obiekt podmiotu i wtedy obserwatorzy biorą sobie co ich interesuje z podmiotu (dobrze by było zdefiniować większy interfejs dla danych Podmiotu)

Przykładowe wykorzystania

• Publikacja artykułu w CMS - obserwatorzy: klasy wysyłające powiadomienia do innych serwisów, zaangażowanych osób w pisanie artykułu, aktualizacja RSS’ów,

• W systemie zarządzania projektami, podczas akcji wzięcia danego “issue” przez programistę, obserwatorami mogą być klasy: klasa wysyłająca komunikat na slacku/dev chat

• W systemie turystycznym, podczas rezerwacji wycieczki, powiadomieni muszą być partnerzy: linia lotnicza, ubezpieczalnia, wynajem samochodów, hotel