Programowanie Komponentowe: #3 Podstawy programowania komponentów

Mikołaj Olszewski (WZIM SGGW) Programowanie Komponentowe Wykład #3 1 / 71

Programowanie Komponentowe
Wykład #3: Podstawy programowania komponentów
Mikołaj Olszewski
Wydział Zastosowan Informatyki i Matematyki
Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego
21.10.2014

Plan wykładu
1 Tworzenie oprogramowania
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
3 Rozwiazania praktyczne
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
Ogólne — Wzorce projektowe
4 Przykład
Podejscie 1 — koty za płoty
Podejscie 2 — separacja implementacji usług
Podejscie 3 — refaktoryzacja
Konkluzja — poczatki frameworka
5 Podsumowanie

Tworzenie oprogramowania
Plan wykładu
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
4 Przykład
5 Podsumowanie

Tworzenie komponentów
Stabilna abstrakcja dziedzinowa
zmiana interfejsu ! zmiana wersji lub nowy interfejs
Ukryta reprezentacja danych
bezstanowe na zewnatrz
brak polegania na implementacji
Maksymalna niezaleznosc
mozliwosc rozszerzania
Funkcjonalny interfejs
Programowanie defensywne
kontrakty
niezmienniki
Zarzadzanie i wdrazanie

Podejscie 1
1 zaprojektuj architekture
2 wyszukaj komponenty
3 poszukaj komponentów
4 połacz komponenty

Podejscie 1
4 połacz komponenty
Uwaga!
To podejscie jest złe.

Podejscie 2
1 wyspecyfikuj wymagania systemowe
3 zmien wymagania
6 zaprojektuj system z uzyciem komponentów

Podejscie 2
1 wyspecyfikuj wymagania systemowe
3 zmien wymagania
6 zaprojektuj system z uzyciem komponentów
To podejscie jest dobre.

Dobre praktyki
Plan wykładu
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
4 Przykład
5 Podsumowanie

Dobre praktyki
Dobre praktyki

Dobre praktyki
Lekcja angielskiego
Maintainability
Testability
Flexibility
Extensibility
Late Binding
Parallel Development
Crosscutting Concerns
Loose Coupling

Dobre praktyki
Oprogramowanie powinno byc solidne...

Dobre praktyki
Oprogramowanie powinno byc solidne...
Single Responsibility Principle
Open/Closed Principle
Liskov Substitution Principle
Interface Segregation Principle
Dependency Inversion Principle

Dobre praktyki
Single Responsibility Principle

Dobre praktyki
Open Closed Principle

Dobre praktyki
Liskov Substitution Principle

Dobre praktyki
Interface Segregation Principle

Dobre praktyki
Dependency Inversion Principle

Dobre praktyki Zaleznosci
Zaleznosci
dziedziczenie

Zaleznosci
dziedziczenie kompozycja

Zaleznosci
Zaleznosci miedzy obiektami:

Zaleznosci
luzne powiazania

Zaleznosci
luzne powiazania
wysoka zwartosc

Przykład: obsługa klientów sklepu — problem

Przykład: obsługa klientów sklepu — rozwiazanie

Dobre praktyki Odpowiedzialnosci
Odpowiedzialnosci
zlepek danych

Odpowiedzialnosci
zlepek danych
jednostka z odpowiedzialnosciami (zachowanie)

Odpowiedzialnosci
zlepek danych
jednostka z odpowiedzialnosciami (zachowanie)
samoodpowiedzialnosc

Przykład: winda
1 p u b l i c c l a s s E l e v a t o r
2 f
3 Door door ;
4 IEnumerable<Button> b u t t o n s ;
5 g

Przykład: winda
1 p u b l i c i n t e r f a c e I E l e v a t o r
2 f
3 void C a l l ( ) ;
4 void GoToFloor ( i n t number ) ;
5 g

Rozwiazania praktyczne
Plan wykładu
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
4 Przykład
5 Podsumowanie

Rozwiazania praktyczne Szczególne
Interfejsy
1 p u b l i c i n t e r f a c e I C a l c u l a t o r : IComponent
2 f
3 void c l e a r ( ) ;
4 double p r o c e s s ( double n1 , double n2 , IOp e r a t i o n op ) ;
5 IEnumerable<IOp e r a t i o n> a l l owe dOp e r a t i o n s ( ) ;
6 . . .
7 g

Obiekty
1 p u b l i c c l a s s C a l c u l a t o r : I C a l c u l a t o r
2 f
3 p r i v a t e Ca l c u l a t o rFr ame frame ;
4 p r i v a t e TMode mode ;
5
6 [ Cat egor y ( ”Misc ” ) ]
7 p u b l i c TMode Mode
8 f
9 ge t f r e t u r n mode ; g
10 s e t
11 f
12 mode = v a l u e ;
13 frame . showHideButtons (mode ) ;
14 g
15 g
16 . . .
17 g

Delegaty
1 p u b l i c c l a s s De l e g u j a c a
2 f
3 p r i v a t e De l e g a t d e l e g a t ;
4
5 p u b l i c o b j e c t De l e g a c j a ( o b j e c t param)
6 f
7 i f ( d e l e g a t != n u l l )
8 r e t u r n d e l e g a t . P r z y j e c i eDe l e g a c j i ( param) ;
9
10 r e t u r n n u l l ;
11 g
12 g

Delegaty
1 p u b l i c c l a s s De l e g u j a c a
2 f
3 p r i v a t e d e l e g a t e o b j e c t De l e g a t ( o b j e c t param) ;
4 p r i v a t e De l e g a t d e l e g a t ;
5
6 p u b l i c o b j e c t De l e g a c j a ( o b j e c t param)
7 f
8 i f ( d e l e g a t != n u l l )
9 r e t u r n d e l e g a t ( param) ;
10
12 g
13 g

Wywołania zwrotne
1 p u b l i c c l a s s Wywolujaca
2 f
3 p r i v a t e o b j e c t param ;
4
5 p u b l i c void Ope r a c j a ( Ca l l b a c k c a l l b a c k )
6 f
7 doSomething ( ) ;
8
9 i f ( c a l l b a c k != n u l l )
10 r e t u r n c a l l b a c k . C a l l ( param) ;
11
13 g
14 g

Delegaty
1 p u b l i c c l a s s Wywolujaca
2 f
3 p r i v a t e d e l e g a t e o b j e c t Ca l l b a c k ( o b j e c t param) ;
4 p r i v a t e o b j e c t param ;
5
6 p u b l i c o b j e c t Ope r a c j a ( Ca l l b a c k c a l l b a c k )
7 f
8 doSomething ( ) ;
9
10 i f ( c a l l b a c k != n u l l )
11 r e t u r n c a l l b a c k ( param) ;
12
14 g
15 g

Domieszki

Domieszki
1 p u b l i c s t a t i c c l a s s SwimMixin
2 f
3 p u b l i c s t a t i c void Swim( t h i s ISwim t a r g e t )
4 f
5 // Perform Swim f u n c t i o n a l i t y on the t a r g e t
6 g
7 g
8
9 Penguin penguin = new Penguin ( ) ;
10 penguin . Swim( ) ;

Domieszki
1 p u b l i c s t a t i c c l a s s TimeMixin
2 f
3 p u b l i c s t a t i c TimeSpan Days ( t h i s i n t days )
4 f
5 r e t u r n new TimeSpan ( days , 0 , 0 , 0) ;
6 g
7
8 p u b l i c s t a t i c DateTime FromNow( t h i s TimeSpan timeSpan )
9 f
10 r e t u r n DateTime .Now. Add ( timeSpan ) ;
11 g
12 g

Domieszki
1 p u b l i c s t a t i c c l a s s TimeMixin
2 f
3 p u b l i c s t a t i c TimeSpan Days ( t h i s i n t days )
4 f
5 r e t u r n new TimeSpan ( days , 0 , 0 , 0) ;
6 g
7
8 p u b l i c s t a t i c DateTime FromNow( t h i s TimeSpan timeSpan )
9 f
10 r e t u r n DateTime .Now. Add ( timeSpan ) ;
11 g
12 g
1 3 . Days ( ) . FromNow( ) ;

Leniwa inicjalizacja
1 p u b l i c c l a s s F r u i t
2 f
3 p r i v a t e s t a t i c Di c t i o n a r y<s t r i n g , Fr u i t> t y p e s = new Di c t i o n a r y<s t r i n g , Fr u i t >() ;
4 p r i v a t e s t r i n g t ype ;
56
p r i v a t e F r u i t ( S t r i n g t ype )
7 f
8 t h i s . t ype = t ype ;
9 g
10
11 p u b l i c s t a t i c F r u i t g e t F r u i t ( s t r i n g t ype )
12 f
13 F r u i t f ;
14 i f ( ! t y p e s . TryGetValue ( type , out f ) )
15 f
16 f = new F r u i t ( t ype ) ; // l a z y i n i t i a l i z a t i o n
17 t y p e s . Add ( type , f ) ;
18 g
19 r e t u r n f ;
20 g
21 g

Rozwiazania praktyczne Ogólne — Wzorce projektowe
Wzorce projektowe

Kompozyt

Fasada

Proxy

Obserwator

MVC/MVP

MVP/MVVM

Przykład
Plan wykładu
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
4 Przykład
5 Podsumowanie

Przykład
Kalkulator

Przykład Podejscie 1 — koty za płoty
Podejscie 1

Interfejs
1 p u b l i c i n t e r f a c e I C a l c u l a t o r
2 f
3 void Add ( double number ) ;
4 void Sub ( double number ) ;
5 void Mul ( double number ) ;
6 void Div ( double number ) ;
7 . . .
8
9 double Cu r r e n tVa l u e f ge t ; g
10
11 void MemoryClear ( ) ;
12 void MemoryRetrive ( ) ;
13 void MemoryStore ( ) ;
14
15 void Re s e t ( ) ;
16 g

Zmodyfikowane podejscie 1 — separacja usług

Separacja odpowiedzialnosci
1 p u b l i c i n t e r f a c e I C a l c u l a t i o n s
2 f
3 void Add ( double number ) ;
4 void Sub ( double number ) ;
5 void Mul ( double number ) ;
6 void Div ( double number ) ;
7 . . .
8 g
9
10 p u b l i c i n t e r f a c e IMemoryOperations
11 f
12 void MemoryClear ( ) ;
13 void MemoryRetrive ( ) ;
14 void MemoryStore ( ) ;
15
16 void Re s e t ( ) ;
17 g
18
19 p u b l i c i n t e r f a c e IDi s p l a y
20 f
21 double Cu r r e n tVa l u e f ge t ; g
22 g

Ulepszony interfejs
1 p u b l i c i n t e r f a c e I C a l c u l a t i o n s
2 f
3 IEnumerable<IOp e r a t i o n> Al l owe dOp e r a t i o n s f ge t ; g
4
5 void Pe r formOpe r a t ion ( IOp e r a t i o n o p e r a t i o n , double number ) ;
6 g
7
8 p u b l i c i n t e r f a c e IOp e r a t i o n
9 f
10 double Ca l c u l a t e ( double number1 , double number2 ) ;
11 g

Implementacja operacji
1 c l a s s Add : IOp e r a t i o n
2 f
3 p u b l i c double Ca l c u l a t e ( double number1 , double number2 )
4 f
5 r e t u r n number1 + number2 ;
6 g
7 g

Implementacja kalkulatora
1 p u b l i c c l a s s C a l c u l a t o r : IDi s p l a y , I C a l c u l a t i o n s ,
2 IMemoryOperations
3 f
4 p r i v a t e double c u r r e n tVa l u e = 0 ;
5 p u b l i c double Cu r r e n tVa l u e
6 f
7 ge t f r e t u r n c u r r e n tVa l u e ; g
8 g
9
10 p r i v a t e L i s t <IOp e r a t i o n> o p e r a t i o n s = new L i s t <IOp e r a t i o n>
11 f
12 new Add ( ) , new Sub ( ) , new Mul ( ) , new Div ( ) , . . .
13 g
14 p u b l i c IEnumerable<IOp e r a t i o n> Al l owe dOp e r a t i o n s
15 f
16 ge t f r e t u r n o p e r a t i o n s . AsReadOnly ( ) ; g
17 g
18
19 p u b l i c void Pe r formOpe r a t ion ( IOp e r a t i o n o p e r a t i o n , double number )
20 f
21 c u r r e n tVa l u e = o p e r a t i o n . Ca l c u l a t e ( c u r r e n tVa l u e , number ) ;
22 g
23
24 . . .

Implementacja kalkulatora c.d.
2 IMemoryOperations
3 f
4 . . .
5
6 p r i v a t e double memory = 0 ;
7
8 p u b l i c void MemoryClear ( ) f memory = 0 ; g
9 p u b l i c void MemoryRetrive ( ) f c u r r e n tVa l u e = memory ; g
10 p u b l i c void MemoryStore ( ) f memory = c u r r e n tVa l u e ; g
11
12 p u b l i c void Re s e t ( )
13 f
14 c u r r e n tVa l u e = 0 ;
15 memory = 0 ;
16 g
17 g

Przykład Podejscie 2 — separacja implementacji usług

Implementacja interfejsów
1 c l a s s Di s p l a y : IDi s p l a y
2 f
3 p r i v a t e r e ado nl y Accumulator ;
4
5 Di s p l a y ( Accumulator a c cumul a tor )
6 f
7 t h i s . a c cumul a tor = a c cumul a tor ;
8 g
9
11 f
12 ge t f r e t u r n a c cumul a tor . GetValue ( ) ; g
13 g
14 g

Implementacja interfejsów c.d.
1 c l a s s C a l c u l a t i o n s : I C a l c u l a t i o n s
2 f
3 p r i v a t e r e ado nl y Accumulator ;
4 C a l c u l a t i o n s ( Accumulator a c cumul a tor )
5 f
7 g
8
9 p r i v a t e L i s t <IOp e r a t i o n> o p e r a t i o n s = new L i s t <IOp e r a t i o n>
10 f
11 new Add ( ) , new Sub ( ) , new Mul ( ) , new Div ( ) , . . .
12 g
14 f
15 ge t f r e t u r n o p e r a t i o n s . AsReadOnly ( ) ; g
16 g
17
19 f
20 a c cumul a tor . Se tVa lue (
21 o p e r a t i o n . Ca l c u l a t e ( a c cumul a tor . GetValue ( ) , o p e r a t i o n , number )
22 ) ;
23 g
24 g

1 c l a s s MemoryOperations : IMemoryOperations
2 f
3 p r i v a t e double memory = 0 ;
4 p r i v a t e r e ado nl y Accumulator a c cumul a tor ;
5
6 MemoryOperations ( Accumulator a c cumul a tor )
7 f
9 g
10
11 p u b l i c double MemoryRetrive ( ) f r e t u r n memory ; g
12
13 p u b l i c void MemoryStore ( double newMemory ) f memory = newMemory ; g
14
15 p u b l i c void MemoryClear ( ) f memory = 0 ; g
16
18 f
19 MemoryClear ( ) ;
20 a c cumul a tor . Cl e a r ( ) ;
21 g
22 g

Klasa pomocnicza
1 c l a s s Accumulator
2 f
3 p r i v a t e double v a l u e = 0 ;
4
5 double GetValue ( ) f r e t u r n v a l u e ; g
6
7 void Se tVa lue ( double newValue ) f v a l u e = newValue ; g
8
9 void Cl e a r ( ) f v a l u e = 0 ; g
10 g

Implementacja kalkulatora z delegacjami
2 IMemoryOperations
3 f
4 p r i v a t e Accumulator a c cumul a tor = new Accumulator ( ) ;
5 p r i v a t e IDi s p l a y d i s p l a y = new Di s p l a y ( a c cumul a tor ) ;
6 p r i v a t e I C a l c u l a t i o n s c a l c u l a t i o n s = new C a l c u l a t i o n s ( a c cumul a tor
) ;
7 p r i v a t e IMemoryOperations memOpers = new MemoryOperations (
a c cumul a tor ) ;
8
10 f
11 ge t f r e t u r n d i s p l a y . Cu r r e n tVa l u e g
12 g
14 f
15 ge t f r e t u r n c a l c u l a t i o n s . Al l owe dOp e r a t i o n s ; g
16 g
18 f
19 a c cumul a tor . Se tVa lue (
20 c a l c u l a t i o n s . Ca l c u l a t e ( a c cumul a tor . GetValue ( ) , o p e r a t i o n ,
number )
21 ) ;

Implementacja kalkulatora z delegacjami c.d.
2 IMemoryOperations
3 f
4 . . .
5
6 p u b l i c void MemoryClear ( )
7 f
8 memOpers . Cl e a r ( ) ;
9 g
10 p u b l i c void MemoryRetrive ( )
11 f
12 memOpers . Re t r i v e ( ) ;
13 g
14 p u b l i c void MemoryStore ( )
15 f
16 memOpers . St o r e ( ) ;
17 g
18
20 f
21 memOpers . Re s e t ( ) ;
22 g
23 g

Przykład Podejscie 3 — refaktoryzacja

Uwspólnienie pamieci
1 c l a s s Re g i s t e r
2 f
3 p r i v a t e double v a l u e = 0 ;
4
5 double Re t r i v e ( ) f r e t u r n v a l u e ; g
6
7 void St o r e ( double v a l u e ) f t h i s . v a l u e = v a l u e ; g
8
9 void Cl e a r ( ) f v a l u e = 0 ; g
10 g

1 c l a s s MemoryOperations : IMemoryOperations
2 f
3 p r i v a t e Re g i s t e r accumulator , memory ;
4
5 MemoryOperations ( Re g i s t e r accumulator , Re g i s t e r memory )
6 f
8 t h i s . memory = memory ;
9 g
10
11 p u b l i c double MemoryRetrive ( ) f r e t u r n memory . Re t r i v e ( ) ; g
12
13 p u b l i c void MemoryStore ( double v a l u e ) f memory . St o r e ( v a l u e ) ; g
14
15 p u b l i c void MemoryClear ( ) f memory . Cl e a r ( ) ; g
16
18 f
19 a c cumul a tor . Cl e a r ( ) ;
20 memory . Cl e a r ( ) ;
21 g
22 g

Implementacja kalkulatora jako dostawcy usług
1 p u b l i c c l a s s C a l c u l a t o r
2 f
3 p r i v a t e Re g i s t e r a c cumul a tor = new Re g i s t e r ( ) ;
4 p r i v a t e Re g i s t e r memory = new Re g i s t e r ( ) ;
5
) ;
accumulator , memory ) ;
9
10 p u b l i c IDi s p l a y Ge t IDi s p l a y ( ) f r e t u r n d i s p l a y ; g
11
12 p u b l i c I C a l c u l a t i o n s Ge t I C a l c u l c a t i o n s ( ) f r e t u r n c a l c u l a t i o n s ; g
13
14 p u b l i c IMemoryOperations GetIMemoryOperations f r e t u r n memOpers ;
g
15 g

Przykład Konkluzja — poczatki frameworka
Interfejs komponentu
1 p u b l i c i n t e r f a c e IComponent
2 f
3 IEnumerable<Type> P r o v i d e d I n t e r f a c e s f ge t ; g
4 IEnumerable<Type> R e q u i r e d I n t e r f a c e s f ge t ; g
5
6 o b j e c t Ge t I n t e r f a c e (Type t ype ) ;
7 T Ge t I n t e r f a c e <T>() where T : c l a s s ;
8 g

Abstrakcyjny komponent
1 p u b l i c a b s t r a c t c l a s s AbstractComponent : IComponent
2 f
3 p r i v a t e Di c t i o n a r y<Type , Func<obj e c t>> p r o v i d e d I n t e r f a c e s ;
4 p r i v a t e L i s t <Type> r e q u i r e d I n t e r f a c e s ;
5
6 p u b l i c AbstractComponent ( )
7 f
8 p r o v i d e d I n t e r f c a c e s = new Di c t i o n a r y<Type , Func<obj e c t >>() ;
9 r e q u i r e d I n t e r f c a c e s = new L i s t <Type>() ;
10 g
11
12 p u b l i c IEnumerable<Type> P r o v i d e d I n t e r f a c e s
13 f
14 ge t f r e t u r n p r o v i d e d I n t e r f a c e s . Keys ; g
15 g
16
17 p u b l i c IEnumerable<Type> R e q u i r e d I n t e r f a c e s
18 f
19 ge t f r e t u r n r e q u i r e d I n t e r f a c e s . AsReadOnly ( ) ; g
20 g

Abstrakcyjny komponent c.d.
1 p u b l i c o b j e c t Ge t I n t e r f a c e (Type t ype )
2 f
3 i f ( p r o v i d e d I n t e r f c a c e s . ContainsKey ( t ype ) )
4 r e t u r n p r o v i d e d I n t e r f a c e s [ t ype ] ( ) ;
6 g
7
8 p u b l i c T Ge t I n t e r f a c e <T>() where T : c l a s s
9 f
10 Type t ype = t ypeo f (T) ;
11 r e t u r n Ge t I n t e r f a c e ( t ype ) as T;
12 g

Abstrakcyjny komponent c.d.
1 p u b l i c void R e g i s t e r P r o v i d e d I n t e r f a c e (Type type , Func<obj e c t>
p r o v i d e r )
2 f
3 i f ( ! t ype . I s I n t e r f a c e )
4 throw new ArgumentException (
5 s t r i n g . Format ( ” R e g i s t e r i n g t ype f0g i s not an i n t e r f a c e ” ,
t ype ) , ” t ype ” ) ;
6 o b j e c t ob j = p r o v i d e r ( ) ;
7 i f ( ! t ype . I s I n s t a n c eOfTy p e ( o bj ) )
9 s t r i n g . Format ( ” R e g i s t e r i n g p r o v i d e r does not p r o v i d e o b j e c t
impl ement ing f0g i n t e r f a c e ” , t ype ) , ” p r o v i d e r ” ) ;
10 p r o v i d e d I n t e r f c a c e s [ t ype ] = p r o v i d e r ;
11 g
12
13 p u b l i c void R e g i s t e r R e q u i r e d I n t e r f a c e (Type t ype )
14 f
15 i f ( ! t ype . I s I n t e r f a c e )
17 s t r i n g . Format ( ” R e g i s t e r i n g t ype f0g i s not an i n t e r f a c e ” ,
t ype ) , ” t ype ” ) ;
18 r e q u i r e d I n t e r f c a c e s . Add ( t ype ) ;
19 g
20 g

Komponent kalkulatora
1 p u b l i c c l a s s C a l c u l a t o r : AbstractComponent
2 f
3 p r i v a t e Re g i s t e r a c cumul a tor = new Re g i s t e r ( ) ;
4 p r i v a t e Re g i s t e r memory = new Re g i s t e r ( ) ;
5
) ;
accumulator , memory ) ;
9
10 p u b l i c C a l c u l a t o r ( )
11 f
12 R e g i s t e r P r o v i d e d I n t e r f a c e (
13 t ypeo f ( IDi s p l a y ) , ( ) => d i s p l a y ) ;
15 t ypeo f ( I C a l c u l a t i o n s ) , ( ) => c a l c u l a t i o n s ) ;
17 t ypeo f ( IMemoryOperations ) , ( ) => memOpers ) ;
18 g
19 g

Podsumowanie
Plan wykładu
2 Dobre praktyki
Zaleznosci
Odpowiedzialnosci
Szczególne
Specyfikacja
Implementacja
4 Przykład
5 Podsumowanie

Podsumowanie
Podsumowanie
Dobre praktyki zarówno w OOP jak i w komponentach
Podejscie komponentowe jest nieco odmienne
Programowanie obiektowe podstawa
Sztuczki i kruczki
Wzorce projektowe szeroko wykorzystywane

Podsumowanie
Do domu
Przyswoic zasady SOLID
Przyswoic wzorce projektowe
Zapoznac sie i zrozumiec przykłady z wykładu
Przeczytac 1. rozdział z „Developer’s Guide to Microsoft Unity”

Podsumowanie

Programowanie Komponentowe: #3 Podstawy programowania komponentów

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Programowanie Komponentowe: #3 Podstawy programowania komponentów

Similar to Programowanie Komponentowe: #3 Podstawy programowania komponentów (11)

More from Mikołaj Olszewski

More from Mikołaj Olszewski (19)

Programowanie Komponentowe: #3 Podstawy programowania komponentów