Design Patterns

Question 1

Co to jest wzorzec projektowy?

Answer 1

Wzorce projektowe to rozwiązania na poziomie projektu dla powtarzających się problemów, z którymi my, inżynierowie oprogramowania, często spotykamy się. To nie kod - powtarzam, ❌CODE. To jest jak opis, jak poradzić sobie z tymi problemami i zaprojektować rozwiązanie.

Korzystanie z tych wzorców jest uważane za dobrą praktykę, ponieważ projekt rozwiązania jest dość wypróbowany i przetestowany, co skutkuje wyższą czytelnością końcowego kodu. Wzorce projektowe są dość często tworzone i używane przez języki OOP, takie jak Java, w której zostanie napisana większość przykładów od tego momentu.

Question 2

Rodzaje wzorców projektowych

Answer 2

Obecnie odkryto około 26 wzorów (nie sądzę, że uda mi się je wszystkie odtworzyć…).

Te 26 można podzielić na 3 typy:

1. Kreacyjne: Wzorce te są przeznaczone do tworzenia klas. Mogą to być zarówno wzorce tworzenia klas, jak i wzorce obiektowo-rekreacyjne.
2. Strukturalne: Wzorce te są projektowane z uwzględnieniem struktury i składu klasy. Głównym celem większości tych wzorców jest zwiększenie funkcjonalności danej klasy (klas), bez wprowadzania większych zmian w jej składzie.
3. Behawioralne: Wzorce te są projektowane w zależności od tego, jak jedna klasa komunikuje się z innymi.

Question 3

Typ 1: Kreacyjny - Wzorzec projektowy Singleton

Answer 3

Wzorzec Singleton jest wzorcem kreacyjnym, którego celem jest utworzenie tylko jednej instancji klasy i zapewnienie tylko jednego globalnego punktu dostępu do tego obiektu. Jednym z powszechnie używanych przykładów takiej klasy w Javie jest Calendar, gdzie nie można utworzyć instancji tej klasy. Klasa ta używa również własnej metody getInstance() do uzyskania obiektu, który ma być użyty.

Klasa używająca wzorca projektowego singleton będzie zawierała,
schemat klasy singleton
Schemat klasy singletonowej

Prywatną zmienną statyczną, przechowującą jedyną instancję klasy.
Prywatny konstruktor, aby nie można było jej zainicjować nigdzie indziej.
Publiczną metodę statyczną zwracającą pojedynczą instancję klasy.

Question 4

Chętny bóbr

Answer 4

Tego typu instancja występuje podczas ładowania klasy, ponieważ instancja zmiennej występuje poza każdą metodą. Stanowi to poważną wadę, jeśli klasa ta nie jest w ogóle używana przez aplikację kliencką. Jeżeli klasa ta nie jest używana, można skorzystać z metody Lazy Instantiation.

Question 5

Lazy Days

Answer 5

Zmienna statyczna jest początkowo deklarowana jako null i jest instancjonowana w metodzie getInstance() tylko wtedy, gdy - i tylko wtedy - zmienna instancji pozostaje null w czasie sprawdzania.

Rozwiązuje to jeden problem, ale inny nadal istnieje. Co się stanie, jeśli dwóch różnych klientów uzyska dostęp do klasy Singleton w tym samym czasie, z dokładnością do jednej milisekundy? Cóż, w tym samym czasie sprawdzą, czy instancja jest null, i stwierdzą, że tak, a więc utworzą dwie instancje klasy dla każdego żądania dwóch klientów. Aby to naprawić, należy zaimplementować bezpieczną instancję wątku.

Question 6

Fabryka Abstrakcyjna

Answer 6

Umożliwia tworzenie rodzin powiązanych obiektów bez określania ich konkretnych klas.

Question 7

Adapter

Answer 7

Umożliwia współpracę obiektów o niekompatybilnych interfejsach.

Question 8

Budowniczy

Answer 8

Pozwala na konstruowanie złożonych obiektów krok po kroku. Wzorzec pozwala na tworzenie różnych typów i reprezentacji obiektu przy użyciu tego samego kodu konstrukcyjnego.

Question 9

Most

Answer 9

Pozwala podzielić dużą klasę lub zestaw ściśle powiązanych klas na dwie oddzielne hierarchie - abstrakcji i implementacji - które mogą być rozwijane niezależnie od siebie.

Question 10

Metoda fabryczna

Answer 10

Udostępnia interfejs do tworzenia obiektów w nadklasie, ale pozwala podklasom zmieniać typ obiektów, które będą tworzone.

Question 11

Kompozyt

Answer 11

Umożliwia kompilowanie obiektów w struktury drzewiaste, a następnie pracę z tymi strukturami tak, jakby były pojedynczymi obiektami.

Question 12

Prototyp

Answer 12

Umożliwia kopiowanie istniejących obiektów bez uzależniania kodu od ich klas.

Question 13

Dekorator

Answer 13

Umożliwia dołączanie nowych zachowań do obiektów poprzez umieszczanie ich wewnątrz specjalnych obiektów opakowujących, które zawierają te zachowania.

Question 14

Singleton

Answer 14

Umożliwia zapewnienie, że klasa ma tylko jedną instancję, a jednocześnie zapewnia globalny punkt dostępu do tej instancji.

Question 15

Fasada

Answer 15

Zapewnia uproszczony interfejs do biblioteki, frameworka lub innego złożonego zestawu klas.

Question 16

Waga musza

Answer 16

Umożliwia zmieszczenie większej liczby obiektów w dostępnej ilości pamięci RAM poprzez współdzielenie wspólnych części stanu pomiędzy wieloma obiektami, zamiast przechowywania wszystkich danych w każdym z nich.

Question 17

Proxy

Answer 17

Umożliwia zapewnienie zastępstwa lub zastępczego miejsca dla innego obiektu. Funkcja proxy kontroluje dostęp do oryginalnego obiektu, umożliwiając wykonywanie działań przed lub po dotarciu żądania do oryginalnego obiektu.

Question 18

Łańcuch Odpowiedzialności

Answer 18

Umożliwia przekazywanie żądań wzdłuż łańcucha handlerów. Po otrzymaniu żądania każdy z handlerów decyduje, czy przetworzyć żądanie, czy przekazać je do następnego w łańcuchu.

Question 19

Polecenie

Answer 19

Przekształca żądanie w samodzielny obiekt, który zawiera wszystkie informacje o żądaniu. Ta transformacja pozwala przekazywać żądania jako argumenty metod, opóźniać lub kolejkować wykonanie żądania oraz obsługiwać operacje, których nie można cofnąć.

Question 20

Iterator

Answer 20

Umożliwia przeglądanie elementów kolekcji bez ujawniania jej podstawowej reprezentacji (listy, stosu, drzewa itp.).

Question 21

Mediator

Answer 21

Pozwala ograniczyć chaotyczne zależności między obiektami. Wzorzec ten ogranicza bezpośrednią komunikację między obiektami i zmusza je do współpracy wyłącznie za pośrednictwem obiektu pośredniczącego.

Question 22

Memento

Answer 22

Umożliwia zapisywanie i przywracanie poprzedniego stanu obiektu bez ujawniania szczegółów jego implementacji.

Question 23

Obserwator

Answer 23

Umożliwia zdefiniowanie mechanizmu subskrypcji w celu powiadamiania wielu obiektów o wszelkich zdarzeniach dotyczących obserwowanego przez nie obiektu.

Question 24

Państwo

Answer 24

Umożliwia zmianę zachowania obiektu, gdy zmienia się jego stan wewnętrzny. Wygląda to tak, jakby obiekt zmienił swoją klasę.

Question 25

Strategia

Answer 25

Umożliwia zdefiniowanie rodziny algorytmów, umieszczenie każdego z nich w osobnej klasie i uczynienie ich obiektów wymiennymi.

Question 26

Metoda szablonu

Answer 26

Definiuje szkielet algorytmu w nadklasie, ale pozwala podklasom nadpisywać poszczególne kroki algorytmu bez zmiany jego struktury.

Question 27

Odwiedzający

Answer 27

Umożliwia oddzielenie algorytmów od obiektów, na których działają.