Programtervezési minták (GEIAL517M) Jegyzőkönyv

Miskolci Egyetem, Általános Informatikai Tanszék

Programtervezési minták (GEIAL517M) Jegyzőkönyv

Tartalom 1

2

3

Létrehozó minták................................................................................3 1.1

Egyke...........................................................................................3

1.2

Factory.........................................................................................6

1.3

Builder.........................................................................................7

1.4

Prototype....................................................................................9

Szerkezeti minták.............................................................................10 2.1

Adapter......................................................................................10

2.2

Bridge........................................................................................12

2.3

Composite (Össztétel).............................................................15

2.4

Decorator (Díszítő)..................................................................17

2.5

Proxy..........................................................................................19

2.6

Facade (Homlokzat).................................................................21

Viselkedési minták...........................................................................23 3.1

Command (Parancs)................................................................23

3.2

Observer (Megfigyelő)............................................................26

3.3

Chain of Responsibility (Felelősség lánc)............................29

3.4

Mediator (Közvetítő)...............................................................31

3.5

State (Állapot)..........................................................................35

3.6

Strategy (Stratégia)................................................................38

2

1 Létrehozó minták 1.1Egyke Feladat: •

A fogyasztó saját ritmusában, saját algoritmusa szerint működve felhasználja a termelő által előállított terméket.

•

Legyen a raktár egy csak egy példányban létező objektum. o a termelő beteszi a terméket, o a fogyasztó pedig kiveszi

•

A fogyasztó és termelő számra nem kötött legyen véletlen érték 1-100 között (az elején érdemes fix darabszámmal dolgozni)

•

A termelő és a fogyasztó sebességére nincs kikötésünk, így minden szálban véletlen ideig várakozzunk (100-1000 ms)

•

A raktár limitált méretű, csak 3000 terméket képes tárolni.

•

A termék fontos tulajdonsága a neve, amely azonosítja a létrehozó szál neve + sorszáma.

•

Készítsen osztály diagramot az alkalmazás modellezésére!

A feladat osztálydiagramja:

3

A diagram részei: Producer: Kliens oszály, ismeri a terméket és a raktárt Consumer: Kliens oszály, ismeri a terméket és a raktárt Repository: A Singleton. Definiál egy Instance statikus property-t, mellyel elérhetővé teszi az egyetlen példányt. A statikus get property lockolva van a párhuzamos hozzáférés miatt public static Repository Instance { get { lock (Repository.lockString) { if (instance == null) { instance = new Repository(); } return instance; } } } A termelő és a fogyasztó a raktár példányát csak a statikus property-n keresztül éri el. Ha már volt példányosítva akkor visszatér a példánnyal, ha még nem, akkor létrehozza az új raktár példányt. 4

Product: A termék osztálya A Singleton repository használata egyszerű: •

Új termék hozzáadása: Product p = Repository.Instance.AddProduct(new Product());

•

Termékeket így vehetünk ki a raktárból: Product p = Repository.Instance.GetProduct();

A Singleton kiváltja a globális változókat, így szabályozottan férhetünk hozzá globális objektumhoz.

5

1.2Factory Feladat: Az előző (termelő-fogyasztó) feladatban Különböző megvalósítású, de azonos felületű termékek létrehozása Factory mintával, hogy a termelőktől és a fogyasztóktól elszigeteljük a konkrét típusokat. Cél: Új termék bevezetésekor a termelőnek és a fogyasztónak minimális módosítás, ismeret legyen szükséges. A feladat osztálydiagramja

Részei: •

Az előző feladatból: Consumer, Repository, Producter. A szerepük nem változott.

•

Producer: A producer az előző feladatban betöltött szerepen kívül, ő lett a kliens. Ismeri a terméket és a gyárat, terméket kér a gyártól.

•

Product: Fejlődött az előző feladathoz képest. A Product absztrakt osztály, a termékek jellemzőit foglalja össze.

6

•

Product1, Product2: Konkrét termékek. Közös ősük a Product ostály.

•

ProductFactory: Van egy create metódusa, mely Product típusú objektummal tér vissza. Adott paraméter alapján eldönti, hogy milyen konkrét productot hozzon létre.

Példa termékek példányosítására: ProductFactory productFactory = new ProductFactory(); Random r = new Random(); Product p = null; p = productFactory.Create(r.Next(1, 3));

A minta használatával új termékek bevezetésekor a kliens csak a paraméter változását tudja, változtatni csak a ProductFactory létrehozó metódusát kell.

1.3Builder Feladat: Készítsen egy C# alkalmazást, amely komponensek létrehozásának menetét mutatja be! • •

•

Készítse el a komponens osztályt! o Legyen ToString metódusa, amely kiírja nevét, és az aktuális szerkezetét! A komponensek különböző felépítésük lehetnek (van neve string): o Portok 0..* (van neve, id-je, amely legyen egyedi, kapacitása)  adat (kimenet vagy bemenet) típus (string) o LogInterfész 0|1 (van id-je) Készítsen építő osztályokat tipikus komponensekre! o Adatszűrő (1 bementi adatportja és 1 kimeneti adatportja van) o Monitor (1 bementi adatportja és 1 kimeneti adatportja van) o Információ forrás (1 kimeneti adatportja van) o Információ nyelő (1 bementi adatportja portja van)

7

A feladat osztálydiagramja

•

A ComponentBuilder absztrakt osztály ismeri a Component osztály részeit és tartalmazza a Component osztály részeit előállító metódusokat.

•

A Director osztály ismeri a ComponentBuilder absztrakt osztályt és használja metódusait.

•

A Port és a LogInterface osztályok a Component részei.

•

A klines létrehozza a Director-t és átadja neki ComponentBuilder megfelelő leszármazott osztályának a példányát.

A főprogram: Director director = new Director(); ComponentBuilder cb = new MonitorBuilder(); director.SetComponentBuilder(cb); director.Create(); Component c = director.GetComponent(); cb = new DataFilterBuilder(); director.SetComponentBuilder(cb); director.Create(); Component c2 = director.GetComponent(); Console.WriteLine(c.ToString()); Console.WriteLine(c2.ToString()); 8

A program kimenete:

A minta használatával a termék példányosítása ellenőrzötten történik, csak a director felügyelete mellett lehetséges, ami csak kész terméket ad át a kliensnek.

1.4Prototype Az előző feladat bővítése: •

A felhasználó tudjon több komponens példányt is létrehozni, amelyet egy listában tárolunk!

•

Az új példányok mindig egy alapértelmezett értékkel jönnek létre, amelyet a felhasználó megváltoztathat.

•

Gondoskodjon arról, hogy a listában levő elemek állapotát meg lehessen változtatni (konzol alkalmazásban egy menü)!

•

Gondoskodjon arról, hogy a klónozott objektumok teljesen függetlenek legyenek a prototípus objektumtól (deep copy)

A kibővített osztálydiagram:

9

A Prototype interfésznek van egy Clone metódusa, mellyel önmagát klónozza. A Comonent osztály implementálja a Prototype interfészt, ez az osztály a konkrét prototípus a modellben. A Prototípus minta egy egyszerű és hatékony módja objektumok másolásának. Az objektumok inicializálásának idejét rövidíti.

2 Szerkezeti minták 2.1Adapter Az adapter minta használatának gyakorlásához egy egyszerű példa elkészítése a feladat, amelyben szándékosan más néven akarjuk használni a metódusokat. Az elkészített feladatban egy egyszerű, négy alapműveletes számológép osztályhoz csinálok egy példát az osztály adaptálására.

10

A diagram részei: •

ICalculator: A cél felület interfésze. A Client osztály ismeri.

•

Client: Az ügyfél osztály, amely felhasználja a Target interface objektumát

•

RealCalc: Az illesztendő felület, meghatározza az interfészt, melyet illeszteni kell (az adaptee).

•

MyCalculator: Összeilleszti az ICalculator interfészt a RealCalc felületével

Példa a használatára: ICalculator calc = new MyCalculator(); double a = 20; double b = 5; Console.WriteLine("{0} Console.WriteLine("{0} Console.WriteLine("{0} Console.WriteLine("{0}

+ * /

{1} {1} {1} {1}

= = = =

{2}", {2}", {2}", {2}",

11

a, a, a, a,

b, b, b, b,

calc.Add(a, b)); calc.Subtract(a, b)); calc.Multiply(a, b)); calc.Divide(a, b));

A kliensnek csak az ICalculator felületét kell ismernie, az adapter elrejti a művelteket ténylegesen végrehajtó osztályok részleteit.

2.2Bridge Feladat: Készítsen egy grafikus alkalmazást, amely •

3 féle objektumot kezel: kör, négyzet, kereszt

•

Mindegyiknek legyen alapértelmezett mérete: o A körnek az átmérő o A négyzetnek a két átfogó csúcs távolsága o A keresztnek a hossza

•

Helyezzen el véletlenszerűen grafikus objektumokat a képernyőn

•

Tegye lehetővé, hogy bármelyiket egy közös dialógusablakon (vagy frame) keresztül lehessen átméretezni, áthelyezni! (Vagy klikkelés, vagy combobox a kiválasztásra)

•

Ha valaki megváltoztatja a kijelölt objektumot, akkor a beállító helyen az aktuális értéket lássuk!

•

Használja a Bridge mintát!

•

Definiáljon egy Shape osztályt, aminek van egy implementora, ami kör vagy négyzet vagy plusz jel.

•

A Shape-nek vannak position, size tulajdonságai

•

Ezek a tulajdonságok az implementort használják arra, hogy megváltoztassák az objektumok paramétereit 12

•

Érdemes a kirajzoláshoz is a Shape osztályt használni.

Kép az elkészített alkalmazásról:


Részei

13

•

Shape: Az elvont ábrázolás felület. Felületet biztosít a Circle, Square és Cross osztályoknak. A hozzá érkező kéréseket az IShapeDrawer Implementor felé továbbítja.

•

Circle, Square, Cross: A finomított elvont ábrázolás osztályai.

•

IShapeDrawer: Az implementor (megvalósító felület) osztály. Kirajzoló felületet biztosít.

•

CanvasDrawer: A konkrét megvalósító osztály. Implementálja a az IShapeDrawer Implementort a wpf-es Canvas controlra tudja kirajzolni az alakzatokat és tuja törölni a Canvas-t.

A grafikus objektumok létrehozása: Random r = new Random(); cd = new CanvasDrawer(canvas1); for (int i = 0; i < 30; i++) { int num = r.Next(1, 4); Shape s = null; switch (num) { case 1: s = new Cirlcle(this.cd); break; case 2: s = new Square(this.cd); break; case 3: s = new Cross(this.cd); break; } s.Size = r.Next(10, 50); s.Y = r.Next(200); s.X = r.Next(500); s.Id = i; Shapes.Add(s); } Ha változik valamilyen paraméter, akkor az alakzatok újra rajzolása a következőképpen történik: cd.Clear(); 14

foreach (Shape s in Shapes) { s.Draw(); } A minta használatával az objektumokat kirajzoló programrészt lecserélhetjük úgy, hogy a többi osztályt nem kell módosítani (ha például a WPF-es Canvas helyett valami mást akarnék használni).

2.3Composite (Össztétel) Feladat: •

A komponensek névterekbe vannak hierarchikusan rendezve. Egy névtérben lehetnek komponensek és újabb névterek is.

•

Minden komponensnek vannak tulajdonságai és metódusai a. Legfontosabb a komplexitás, ami egy lebegőpontos szám (mennyire bonyolult a komponens feladata) b. ToString metódus: összesítés, melyik elemből mennyi, majd alelemeit alatta kiírja c. ToXML metódus: a ToString XML verziója d. Count tulajdonság: az alatta lévő összes elem (komponens és névtér) e. ComponentCount tulajdonság: az alatta lévő komponensek száma. f. ContextCount tulajdonság: az alatta lévő komponensek száma

•

Készítsünk egy alkalmazást, amely ezt a fa struktúrát kompozit minta alkalmazásával valósítja meg! a. Adott részfa (csomópont) elemére lekérdezhetjük, hogy mennyi a komplexitása (áthelyezhető-e a részfa egésze egy processzorra)! b. Készítsük el a ToString, ToXML metódusokat!

•

Készítsünk egy grafikus alkalmazást, amely a fenti elemeket használja, és egy fa vezérlőben mutatja az elemeket!

Kép az elkészült alkalmazásról:

15


Component: A faszerkezet levele (egy komponens) SoftwareElement: Az összetétel osztályok (Component és NameSpace) közös felülete. NameSpace: Összetétel osztály. Lehetnek gyerekei: NameSpace, vagy Component. 16

Részlet a hierarchia létrehozásáról: SoftwareElement root = new NameSpace("RootNS"); SoftwareElement c1 = new Component("component1", 2); SoftwareElement c2 = new Component("component2", 4); ... (root as NameSpace).Add(c1); (root as NameSpace).Add(c2);

Így olyan osztályhierarchia valósul meg, amely az alap objektumok rekurzívan építi egyre bonyolultabb objektumokká A kliensnek nem kell tudnia, hogy a kérést egy komponensnek vagy névtérnek adja át, ugyanis ezek egységesen vannak kezelve, ha a kérést levél kapja, akkor az végrehajtódik, ha belső csomópont, akkor továbbítódik a levelek felé.

2.4Decorator (Díszítő) Példafeladat: •

Készítsen egy Component osztályt, amely képes végrehajtani egy operációt, majd különböző dekorátorokkal módosítsa a viselkedését.

•

Készítsen egy dekorátor osztályt, amely naplózza a mozgás tényét.

•

Készítsen egy dekorátor osztályt, amely kimondja a kapott parancsot, és ha a pozícióba ér (esemény).

•

Készítsen egy objektumot, amely naplózza is a mozgás tényét és ki is mondja a kapott parancsot.

Az elkészített objektum: Component c; RobotComponent rc = new RobotComponent(new Point() { X = 0, Y = 0 }); MovingLoggerDecorator mld = new MovingLoggerDecorator(rc); SpeakerDecorator sd = new SpeakerDecorator(mld); c = sd;

17

c.MoveTo(new Point() { X = 12, Y = 54 }); A két dekorátor hozzáadásával a robot komponens megkapta a további képességeket. Az elkészített konzolos alkalmazás kimenete:

Az elkészített feladat osztálydiagramja:

18

Az osztálydiagram részei •

Component: Absztrakt osztály, megadja a felületet azoknak az objektumoknak, melyek dinamikusan bővíthetőek lesznek. Egy absztrakt metódusa van.

•

RobotComponent: A Component osztályból származik, implementálja a MoveTo metódust.

•

ComponentDecorator: Egy Component típusú adattagja van. A Component típusú objektumokat tudja bővíteni, meghatároz egy felületet, amely illeszkedik a Component-re.

•

SpeakerDecorator: A Component MoveTo metódusát kiegészíti úgy, hogy az naplózza a mozgás tényét.

•

MovingLoggerDecorator: A Component MoveTo metódusát kiegészíti úgy, hogy kimondja a kapott parancsot, és ha a pozícióba ér.

A minta használatának előnye, hogy a díszítők láncolásával több tulajdonságot egyszerűen tudnunk hozzáadni futásidőben.

2.5Proxy Feladat szövege •

Készítsen konzolalkalmazást, ami web service-t használva végez el valamilyen műveletet.

•

A szolgáltatás elérése proxy objektumon keresztül történjen. A kliens kódon ne látszódjon, hogy a művelet egy távoli gépen hajtódik végre.

Feladat megoldása: 1. Létrehoztam egy új ASP.NET webes alkalmazást és egy Console alkalmazást 19

2. A webalkalmazásban létrehoztam egy WebCalc nevű webservice-t, ami tud összeadni, kivonni, szorozni és osztani. 3. A webalkalmazást elindítottam a localhoston, a service wsdl elérhető volt a következő címen: http://localhost:11414/Services/WebCalc.asmx?WSDL 4. Ez után létrehoztam a console alkalmazást és Visual Studioban hozzáadtam a projekthez egy web referenciát az előbb létrehozott webservice-re. 5. A console alkalmazás Main metódusában használtam a service-t a Visual Studio által generált proxy osztállyal.

static void Main(string[] args) { WebCalc.WebCalcSoapClient webCalcProxy = new WebCalc.WebCalcSoapClient(); int a = 3; int b = 6; Console.WriteLine("{0} + {1} = {2}", a, b, webCalcProxy.Add(a, b)); Console.ReadKey(); } Az így létrehozott WebCalcSoapClient osztály példánya miatt a távoli végrehajtás helyinek „tűnik”. A Visual Studio által generált WebCalcSoapClient valójában soap kérés küld a webes szolgáltatásnak. A Console alkalmazás kimenete:

20

2.6Facade (Homlokzat) Feladat szövege: Készítsen konzolos alkalmazást, ami egy számítógép elindulását modellezi. •

A számítógép legalább 4 komponensből álljon.

•

Használja a facade mintát.


21

A diagram részei: •

Computer: A homlokzat. A kliens (user) kéréseit továbbítja az alrendszerek osztályai felé.

•

Alrendszeri osztályok: CPU, Keyboard, VideoCard, DDRRAM, HDD. Az alrendszeri osztályok nem tudják, hogy ők egy Computer részei, csak elvégzik a kéréseket.

A feladatban a Computer osztály Start metódusa modellezi egy számítógép elindulását. Beállítja a billentyűzet kapcsolóit, majd megnézi, hogy nyomtak-e billentyűt. Ha igen, akkor elindítja a BIOS-t, egyébként megkezdi a bootfolyamatot. Betölti a memóriába winchester bootszektorát, majd beállítja a processzor program counter regiszterét a memória boot címére. this.keyboard.CapsLock = false; this.keyboard.NumLock = false; this.keyboard.ScrollLock = false; if (this.keyboard.Puffer.Count != 0) { this.BiosStart(); } this.vcard.Display("Start computer...\n"); this.memory.Load(RAM.BootAddress, this.hdd.Read(HDD.BootSectorAddress, HDD.SectorSize)); this.cpu.Jump(RAM.BootAddress); this.cpu.Execute(); A használatának fő előnye, hogy a nagyon bonyolult metódushívásokat összegyűjthetjük egy metódusba. Az alrendszerek között jelentősen csökkentik az egymástól függést, laza kapcsolat alakítható ki közöttük.

22

3 Viselkedési minták 3.1Command (Parancs) Készítsen egy grafikus számológép alkalmazást, amely •

Operatorokat, operandusokat (számokat) tartalmaz,

•

Látható a történet,

•

Lehetséges tetszőleges számú művelet visszavonása (Undo),

•

Lehetséges a többszöri ismétlésre (Redo),

•

Véglegesítés (Commit), ilyenkor a történet kezdőpontja az adott pont lesz, előtte levő műveletek nem láthatóak nem vonhatóak vissza,

•

A történetből tetszőleges elem újra elvégezhető.

A command pattern-t implementáló számológép alkalmazást WPF-ben írtam meg. Képek az alkalmazásról:

23

24

A feladat megoldásának osztálydiagramja

Részei: •

CalculatorCommand: absztrakt osztály. parancsaihoz biztosít egy absztrakt ősosztályt

•

A CalculatorCommand leszármazottai egymáshoz rendelik a Calculator-t (a fogadó osztályt) és egy-egy műveletet. A Calculator megfelelő metódusainak hívásával implementálják az Execute és az Unexecute metódusokat

A

számológép

o AddCommand: Parancs osztály az összeadáshoz. o SubtractCommand: Parancs osztály a kivonáshoz. o MultiplyCommand: Parancs osztály a szorzáshoz. o DivideCommand: Parancs osztály az osztáshoz. •

MainWindow: Hívó és ügyfél a modellben. Létrehozza a CalaculatorCommand példányokat és beállítja a fogadó osztályt, felkéri a létrehozott CalculatorCommandot, hogy hajtasa végre (Execute) a műveletet, vagy vonja vissza (UnExecute) a legutóbb végrehajtott műveleteket. Mindig a legutóbb végrehajtott, még nem visszavont műveletet vonja vissza.

•

Calculator: A implementálja.

fogadó

osztály.

25

A

számológép

műveleteit

Példa a használatra: Parancsokat hozunk létre végrehajtjuk és tároljuk. calculator = new Calculator(); switch (lastOperation) { case "+": calculatorCommand = new AddCommand(calculator, value); break; case "-": calculatorCommand = new SubtractCommand(calculator, value); break; case "/": calculatorCommand = new DivideCommand(calculator, value); break; case "*": calculatorCommand = new MultiplyCommand(calculator, value); break; default: throw new InvalidOperationException("Operation: " + lastOperation); } calculatorCommand.Execute(); Commands.Add(calculatorCommand); Így a kérelmeket objektumokba ágyazzuk, a kliensnek különböző kéréseket adhatunk át, amelyeket sorba rendezhetünk és vissza is vonhatunk. Mivel objektumba vannak ágyazva tudjuk a kéréseket ideiglenesen tárolni, könnyíti a kérések naplózását.

3.2Observer (Megfigyelő) Feladat: Készítsen grafikus alkalmazást, amely -

Lehetőséget biztosít egy szín érték beállítására,

-

Felső részén 3 db csuszka található (R,G,B) színkomponensek állítására,

-

Alsó részeiben a beállított érték megjelenítése található: 26

o 3 db csak olvasható beviteli mező, o Egy adott színű panel, o 3 oszlop megfelelő magassággal. -

Ha változtatjuk a felső részben levő csuszkát, akkor az alsó mezőben levő nézetek frissüljenek automatikusan.

Képek az elkészített alkalmazásról:

27


Részei: IColorPickerSubject: Az alany interfész ebben a modellben. Interfész a megfigyelők csatolásához és értesítés küldéshez. IColorPickerObserver: Frissítő interfész az értesítendő objektumoknak. SliderValues: Az alany interfészt implementálja. Három értéket tartalmaz, a csuszkákhoz. A csuszkák változásáról értesítést küld a megfigyelőknek. RGBColor: Megfigyelő interfészt implementáló osztály. Egy színt reprezentál az RGB színkomponensekkel és ecset objektumot, amely színe az adott RGB. Columns: Megfigyelő interfészt implementáló osztály. A három tulajdonsága a három oszlop magassága százalékban. A minta használatával az objektumok létrehozása a következőképpen történik: public class ColorPickerDataContext { private RGBColor rgbColor; private SliderValues sv; private Columns columnHeights; public ColorPickerDataContext() 28

{ this.rgbColor = new RGBColor(); this.sv = new SliderValues(); this.columnHeights = new Columns(); sv.RegisterObserver(rgbColor); sv.RegisterObserver(columnHeights); } ... Innentől, az sv változások esetén értesíti a megfigyelőit. Az alany és a megfigyelők között laza kapcsolat van. Az alany tud a megfigyelőkről, de egyéb információt nem tud, nincs is szükség rá, hogy tudjon. További előnye, hogy könnyen adható hozzá új megfigyelő, a meglévő kód módosítása nélkül.

3.3Chain of Responsibility (Felelősség lánc) Feladat: •

Készítsünk egy dialógus alapú grafikus alkalmazást, melyben három gomb (Betöltés, Mentés, Kilépés) található, és két check boksz (automatikus, manuális)!

•

Attól függően, hogy melyik elem van kiválasztva, jelenítsünk meg help információt!

•

A kilépés gomb kivételével minden elemhez legyen segítség információ, a dialógus ablakhoz is!

•

Alakítsuk ki a következő felelősség láncot: Betöltés -> Mentés -> Összes gomb -> Alkalmazás

•

Az általános Handle osztályba kell egy SetNextHandle metódus!


29

A feladat osztálydiagramja: •

HelpHandler: A help rendszer kéréseinek kezeléséhez definiál egy interészt. Implementálja a következő egyedhez a kapcsolatot.

•

SaveButtonHandler, LoadButtonHandler, ButtonHelpHandler, FormHelphandler: Lekezeli a megfelelő kéréseket. Hozzáfér az utána következő help handlerhez. Ha tudja kezelni a kérést, akkor kezeli, egyébként továbbítja a következő help handlernek.

•

Client: Létrehozza a láncot, kéréseket indít a lánc elején lévő help handlernek.

Az elkészített alkalmazásban a felelősség lánc a következőképpen épül fel: ... private HelpHandler startHelpHandler; 30

public HelpSystem() { InitializeComponent(); SaveButtonHelpHandler SaveButtonHelpHandler(); LoadButtonHelpHandler LoadButtonHelpHandler(); ButtonHelpHandler bhh FormHelpHandler fhh =

sbhh = new lbhh = new = new ButtonHelpHandler(); new FormHelpHandler();

sbhh.SetNextHandler(lbhh); lbhh.SetNextHandler(bhh); bhh.SetNextHandler(fhh); this.startHelpHandler = sbhh; } ... A lánc kialakítása után help üzenetet a következő metódus állítja be: private void sethelpMessage(object sender) { string name = ((Control)sender).Name; Type type = sender.GetType(); toolStripStatusLabel2.Text = this.startHelpHandler.Handle(name, type); }

A minta használatával egyszerűsödik a help információk megjelenítése. Új GUI elem bevezetésével csak egy új osztályt kell elkészíteni, amely a HelpHandlerből származik. A kód többi részét nem kell módosítani.

3.4Mediator (Közvetítő) Közvetítő (Mediátor) minta Feladat szövege: •

Készítsünk egy dialógus alapú grafikus alkalmazást, melyben o egy városlista lista ablak található a lehetséges elemekkel (városok nevei) 31

o beviteli mező, o másik kiválasztott városok lista a felvett városok neveivel, o töröl gomb •

A következőképpen működjön: o Ha a városlista egy eleme ki van választva, akkor 

másoljuk be a szöveg tartalmát a beviteli mezőbe,



engedélyezzük a hozzáad gombot

o Az átmásolt szöveget a felhasználó át tudja írni. o Ha a hozzáad gombot megnyomtuk, akkor 

a szöveges mező tartalmát hozzáadja a kiválasztott városok listájába



a töröl gomb engedélyezett lesz

o Ha a töröl gombot megnyomtuk, akkor 

a kiválasztott városok lista törlődik,



a töröl gomb tiltódik,



a hozzáad gomb tiltódik

Képek az elkészített alkalmazásról:

32


33

Az osztálydiagram részei •

CityChooserMediator: A közvetítő felület a kollégák között

•

Mediator: Konkrét közvetítő. Ismeri a feladatban szereplő objektumokat. A Copy metódussal a SelectedCity Name property-jét állítja be. Az Add hozzáad egy nevet a városok listájához. A Choose hozzáad egy nevet a kiválasztott városok listájához.

•

CityChooserColleague: Felület a kollégáknak. Ismeri a CityChooserMediatort.

•

City: Konkrét kolléga osztály. Városlistát tartalmaz. A Choose metódussal jelzi a mediátornak, hogy kiválasztottuk egy elemét. Az Add metódussal hozzáad egy nevet a CityList propertyjéhez. A Clear metódus törli az elemeit.

•

SelectedCity: Konkrét kolléga osztály. Egy nevet tartalmaz. A Choose metódussal jelzi a mediátornak, hogy property-jét hozzá kell adni a kiválsztott városokhoz.

A minta használata: Példányosítjuk az osztályokat a következő módon: SelectedCity selected; City cities; City choosenCities; Mediator m; 34

m = new Mediator(); cities = new City(m); choosenCities = new City(m); selected = new SelectedCity(m); m.Cities = cities; m.ChoosenCities = choosenCities; m.Selected = selected; A kollégák ismerik a mediátort, de egymást nem és a mediátor is ismeri a kollégákat. Ez a minta laza kapcsolatot eredményez az objektumok között. Központosított vezérlést eredményez.

3.5State (Állapot) Feladat: Média lejátszó modellezése specifikáció alapján az állapot minta felhasználásával. Műveletek: pillanat állj, stop, előre lejátszás, hátrafele lejátszás, sebesség felező, sebesség kétszerező, elejére teker, végére teker. •

Alapból a film a 0 pozíción áll, és nem megy a lejátszás (stop állapot).

•

Szimuláljunk egy 30 frame/sec-es videót, ami 5 perces, progressbar segítségével!

•

Írjuk ki az alkalmazás állapotát! Írjuk ki az aktuális frame értékét, frissítsük a progressbart 100 ms-onként!

•

1. ábra A Média lejátszó

Frissítsük a vezérlők értékét az állapottól függően!

Működés Állapo t\funk ció

Pause

Forewar d

Backward

Pillan at állj

Nem érhető el, nem csinál semmit

Megállítja a lejátszást , állapotvál tás

Megállítja a lejátszást, állapotváltá s

35

Begin


End


Stop


Megállítja a lejátszást , és a 0 pozícióra állít, állapotvál tás

Megállítja a lejátszást, és a 0 pozícióra állít, állapotváltá s



Előre játszá s

Elkezd lejátszani előre 1x sebességg el, állapotvált ás

Ha más sebesség gel játszik, akkor visszaállít 1x előre játszásra


Elkezd lejátszani előre 1x sebességgel, állapotváltás


Hátra játszá s

Elkezd lejátszani hátrafele 1x sebességg el, állapotvált ás


Ha más sebességge l játszik, akkor visszaállít 1x hátra játszásra


Elkezd lejátszani hátrafele 1x sebességgel, állapotváltás

Sebes ség felező


A sebesség et felezi

A sebességet felezi



Sebes ség kétsz erező


A sebesség et kétszerez i

A sebességet kétszerezi



Elejér e ugrik

Pozíció a végére

Pozíció az elejére, és játszik tovább

Pozíció az elejére, és stop állapot


Pozíció az elejére, és nem játszik tovább

Végér e ugrik

Pozíció az elejére

Pozíció a végére, és stop állapot

Pozíció a végére, és játszik tovább

Pozíció a végére, és nem játszik tovább



36


Részei: •

MediaPlayer: A állapot környezet osztály.

•

PlayingState: Az MediaPlayer állapot kontextus állapotainak felülete

•

Begin, End, Stop, Pause, PlayingForward, PlayingBackward: Kokrét állapotai a MediaPlayer kontextusnak.

A MediaPlayer osztály példányosítása (a Video konstruktorának megadjuk a frame-ek számát és a rátát): ... MediaPlayer mp; ... 37

Video video = new Video(9000, 30); //five minutes this.mp = new MediaPlayer(video); this.mp.State = new Stop(); ...

A minta használatával egyszerűbb, érthetőbb kódot kapunk. Könnyebb modellezni az összetett állapotokat. Ebben a feladatban volt 8 féle funkció és 6 féle állapot ami a minta használata nélkül ami egy 48 case-t tartalmazó switch lenne a minta nélkül. Könnyebb új állapotot felvenni mint egy hosszú switch – case szerkezetet átlátni.

3.6Strategy (Stratégia) Feladat: Bővítsük az előző feladatot több média típus lejátszására •

Mp3

•

Wmv

•

Avi

Az aktuális média típust is kiírattam az alkalmazásban A futást ábrázoló képen lévő lejátszó így indult

A feladat kibővített osztálydiagramja:

38

A diagram részei •

Media: A wmv, avi és mp3 algoritmuscsaládokhoz ad egy felületet.

•

WMV, AVI, MP3: Konkrét algoritmuscsaládok. Az adott formátumnak megfelelően implementálják a médiát.

•

MediaPlayer: a stratégia környezet osztály a wmv, avi és mp3 algoritmuscsaládokhoz.

Az alkalmazásban egy wmv lejátszása a következőképpen történik: ... MediaPlayer mp; ... Media media = new Wmv(9000, 30); this.mp = new MediaPlayer(media); this.mp.State = new Stop(); ... A stratégia programtervezési minta használata egyszerűbb, érthetőbb kódot eredményez, mintha ugyanezt a működés a minta használata nélkül érnénk el, mivel a minta elrejti az algoritmus specifikus adatokat. Új algoritmus családdal bővíthetjük a mintát anélkül, hogy bármelyik osztályt módosítani kellene. Az aktuális algoritmus család futásidőben módosítható.

39

Programtervezési minták (GEIAL517M) Jegyzőkönyv

Recommend Documents