implemention patterns

Padrões de Implementação

com Javade Kent Beck

André Faria Gomes

http://www.flickr.com/photos/tambako/4112834255/sizes/l/in/set-72157600220682086/

quarta-feira, 6 de janeiro de 2010

http://www.flickr.com/photos/dhammza/104806456/


Valores e Princípios

http://www.flickr.com/photos/tambako/3103490954/sizes/l/quarta-feira, 6 de janeiro de 2010



Valores são conceitos que guiam nossas escolhas.

http://www.flickr.com/photos/rxmflickr/




http://www.flickr.com/photos/sgw/2857641872/sizes/l/

Simplicidadequarta-feira, 6 de janeiro de 2010



http://www.flickr.com/photos/khalid-almasoud/474399662/sizes/o/

Flexibilidadequarta-feira, 6 de janeiro de 2010



http://www.flickr.com/photos/rxmflickr/2687319911/sizes/l/

Comunicaçãoquarta-feira, 6 de janeiro de 2010



Os princípios explicam a motivação

por trás dos padrões





Os princípios são baseados nos valores e são mais concretosAjudam a agir conforme os valores e são mais fácil de serem traduzidos à

práticas

http://www.flickr.com/photos/werkunz/3680331543

Princípios

São como guiasquarta-feira, 6 de janeiro de 2010



Individuals andinteractions

over processes and tools

Working software over comprehensivedocumentation

Customer collaboration over contract negotiation

Responding to change over following a

plan

Our highest priority is to satisfy the customer through early and continuous

delivery of valuable software.

Welcome changing requirements, even late in development. Agile processes harness change for the customer's

competitive advantage.

Deliver working software frequently, from a couple of weeks to a couple of months, with a preference to the

shorter timescale.

Business people and developers must work together daily throughout the

project.

Build projects around motivated individuals. Give them the environment and support they need, and trust them

to get the job done.

The most efficient and effective method of conveying information to and within

a development team is face-to-face conversation.

Working software is the primary measure of progress.

Agile processes promote sustainable development. The sponsors, developers, and users should be able to maintain a

constant pace indefinitely.

Continuous attention to technical excellence and good design enhances

agility.

Simplicity--the art of maximizing the amount of work not done--is essential.

The best architectures, requirements, and designs emerge from self-

organizing teams.

At regular intervals, the team reflects on how to become more effective, then

tunes and adjusts its behavior accordingly.

Agile Manifesto - Values and Principles


Vamos aos Princípios...


Estruture o código de forma que as consequências sejam locais. Reduza os efeitos colaterais. Diminua o custo de

fazer alterações.

Consequências Locais


Esse principio contribui para manter as consequências locais. Quando mais cópias do mesmo código, mais cara se torna a

mudança.

Quebre o sistema em pequenas partes, pequenos pacotes, pequenos métodos, pequenos objetos.

Reduza a Repetição


Na maioria da vezes quando se altera a estrutura dos dados, também se altera a lógica. Se eles

estivem juntos a consequência de alterar será local.

Lógica e Dados devem andar Juntos


Um método add pede um remove, input, outputUm grupo de métodos recebem os mesmos

parâmetros

Atributos com o mesmo ciclo de vidaFaz o código torna-se mais fácil de se ler

Se você entender uma parte, entende o todo“A mesma idéia deve ser expressada da mesma forma em todos os lugares”

Simetria


Expressar-se o máximo que puderExpressões Declarativas


setAmont(int value, String currency) {this.value = value;this.currency = currency;

}

setAmont(int value, String currency) {this.money = new Money(value, currency);

}

setAmont(Money money) {this.money = money;

}

Taxa de Alterações (Rate of Change)

Evita Duplicidade e Criar Consequências Locais


Os padrões expressão um ou mais valores de comunicação,

simplicidade ou flexibilidade





Motivação

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Custo Total

= Custo de Desenvolver

+ Custo de Manter

O Custo do Software


Consome mais tempoÉ mais propenso a errosTem que aprender o que o código faz

Custo de Manter

é maior!


Os Padrões tem o objetivo de gerar Código Claro para o desenvolvimento futuro, reduzindo o custo de

manutenção e melhorando a comunicação de programador com programador


Você passa mais

tempo lendo

do que escrevendo código


Classes http://www.flickr.com/photos/tambako/4112153517/sizes/l/




Classes e Arquétipos de Platão


“Estes dados vão juntos e essa lógica também”

Dados são alterados mais frequentemente do que lógica.

Aprender como empacotar lógica em classes e como expressar suas variações é essencial para se programar

de forma eficaz com orientação à objetos.

Classe


Use herança cautelosamente“Sou parecida com a minha superclasse, apenas um

pouco diferente”

Reduzir a quantidade de classes em um sistema é uma melhora, na condição de as outras classes não

fiquem inchadas

Super-Classe


Encontrar o nome perfeito é dos momentos mais satisfatórios da vida de um programador

O nome certo implica em simplicidade e

expressividade

Encontrar o nome certo pode levar horas, dias, meses ou até mesmo anos

Simple Superclass Name


O Nome de uma sub-classe deve comunicar duas coisas

1. Com que classe ela se parece2. No que ela é diferente

BoletoBoletoSimplesBoletoRegistrado

Qualified Subclass Name


“Aumentar o número de interfaces não diminuem o custo do software.”

Uma nova interface é algo a mais para compreender, documentar, debugar, organizar,

navegar e nomear.

Pague esse preço quando realmente precisar da flexibilidade de uma interface.

Abstract Interface


“Esses dias li uma lista com todas as razões pelas quais mudanças ocorrem em software, negligência do levantamento de requistos, bla, bla.... A lista assumia que todas as mudanças eram ruins.”

Mudança é Ruim?


Porque a previsão do tempo é realizada para um ano inteiro de uma só vez? Porque o tempo muda

de maneiras imprevisíveis!

Em Java, Interfaces e Classes abstratas podem te ajudar a conseguir flexibilidade quando for preciso.

Mudança é Ruim?


File < FileImpl

IFile < File

Interfaces


O que você faz quado precisa alterar uma interface mas não pode?

Crie uma nova interface que extende a anterior e utilize instanceof para verificar se pode utilizar a

nova operação!

Interfaces Versionadas


interface Command { void run(); }

interface ResersibleCommand extends Command { void undo();}

...if (recent instanceof ReversibleCommand) ((ReversibleCommand) recent).undo()...

Interfaces Versionadas


Value Object


São objetos que depois de criados nunca mais tem seus

valores alterados.

Exemplos desse padrão na linguagem Java: Integer, Float, String, BigDecimal, Double

Value Object


Value ObjectTransação { int valor;

(int valor, Conta credito, Conta debito) { this.valor = valor; credit.addCredito(this); debit.addDebit(this); }

int getValor() { return this.valor; }}


Class Specialization

SubClassquarta-feira, 6 de janeiro de 2010

É um forma de dizer “Esse objeto é semelhante a aquele

exceto...”

Subclass


Cuidado com o Anti-Pattern de Hierarquias Paralelas

Contrato Produto

ContratoDeSeguro

ContratoDePensão

ContratoDeSeguro

ContratoDePensão

Duplicidade, Complexidade e Acoplamento


Inner ClassStatic and Non-Static


Instance Specific Behavior


CondicionaisCuidado com a Duplicidade

public void display() {switch(getType()) {

case MOUSE_DOWN://.. break;case SELECT://.. break;case MOUSE_OVER://.. break;

}}

public void contains() {switch(getType()) {

case MOUSE_DOWN://.. break;case SELECT://.. break;case MOUSE_OVER://.. break;

}}


Imagine que você agora, precisa adicionar um novo

tipo...

Será preciso alterar todos os métodos incluindo um nova entrada no swtich case

statement.


Delegation

A lógica comum deve fica na referring class e a especifica nos delegates.


DelegationÉ comum passar a referência do delegador

Ou Passe o Delegator no Construtor do Delegating Object

// Graphic Editorpublic void mouseDown() {tool.mouseDown(this);}

// Retangle Toolpublic void mouseDown(Editor editor) {editor.add(new RetangleFigure());}


Pluggable SelectorQuando existem poucas implementações

Crie todos os métodos em uma única classe e armazene os nomes dos métodos em Strings e chame-os através de reflection. Como é feito no JUnit:

String name;public void runTest() { Class[] noArguments = new Class[0]; Method method = getClass().getMethod(name, noArguments); method.invoke(this, new Object[0]);}


AnonymousInner Class

public class Pato {

Habilidade andar = new Habilidade() { public void fazer() { //... } };}


AnonymousInner Class

Difícil de Testar

Como a classe não possui nome é você não pode expressar sua intenção facilmente

Pode tornar o código mais difícil de ler


O que você pode fazer quando

precisa de alguma funcionalidade que não encaixa em nenhum objeto?


Que tal criar uma classe cheia de

métodos estáticos com essas

funcionalidades?quarta-feira, 6 de janeiro de 2010

Library Classpublic class Collections { //.. public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {

Object[] a = list.toArray(); Arrays.sort(a); ListIterator<T> i = list.listIterator(); for (int j=0; j<a.length; j++) { i.next(); i.set((T)a[j]); }

} //..}


Library Class Não têm Estado

Difícil de Testar

Procedural


Estado

http://www.flickr.com/photos/tambako/2701117725/sizes/l/




StateTrabalha com valores que que variam ao

longo do tempo

“Olhe para o sol, espere uma hora e olhe novo, ele já não estará mais no mesmo

lugar“


Cuidado!

Estado e concorrência não se dão muito bem.


Separar EstadosQuando tiver dúvida,

pergunte-se se os atributos devem nascem e morrem ao mesmo tempo. Se a reposta for sim, eles devem ficar

juntos.quarta-feira, 6 de janeiro de 2010

Access

Mantém a Flexibilidade limitando o acesso ao estado


Access

A distinção entre acessar dados armazenados e invocar computações é uma dicotomia das linguagens de

programação.


Direct Access

Acessa o estado de um objeto diretamente.

Geralmente utilizados em métodos acessores e construtores.


Legibilidade

numeroDeFilhos = 10;

porta = 1;

abrirPorta();

porta.abrir();


Indirect Access

Acessa o estado de um objeto através de métodos para aumentar a flexibilidade


Indirect Access

“Minha estratégia padrão é permitir acesso direto à própria classe, incluindo inner classes, e acesso indireto à classes

clientes”Kent Beck


Common State

Armazena o estado comum a todos os objetos de uma classe.


Exemplo do Cartesianoclass Point {int x;int y;

}

Todos os atributos compartilham o mesmo ciclo de vida.


Variable StateArmazena o estado que variam de

instancia para instancia em um mapa

Alta FlexibidadeComunicação Pobre


Variable Statepublic class ObjetoFlexivel {

Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();

public Object getProperty(final String key) { return properties.get(key); }

public void setProperty(final String key, final Object value) { properties.put(key, value); }

}

Use prefixos para representar propriedades relacionadas: border, borderColor, borderWidth...


VariableVariáveis provêem um namespace para

acessar o estado.

Leitores devem entender facilmente o escopo, o ciclo de vida e o papel de uma

variável.


EscopoLocal

Atributo(Field)

Estático

+ Modificadores(private, default, protected, public)


Local VariableVariáveis Locais detém o estado de um

escopo único


Variável Local Coletora

Coleta Informações para uso posterior.

Geralmente são usadas no retorno de métodos, neste caso chame de result ou

results.


Variável Local Contadora

Um Tipo de Especial de Variável Coletora que armazena a contagem de objetos.


Variável Local ExplicatóriaQuando há um cálculo complexa

armazene suas partes variáveis para facilitar a leitura.

int top = 10;int left = 10;int heigth = 10;int width = 10;

new Retangle(top, left, height, width);


Variável Local de ReusoQuando você precisa utilizar o mesmo

valor mais de uma vez.

long now = System.currentTimeMills();for (Clock each: getClocks()) each.setTime(now);


FieldFields armazenam o estado de vida de um objeto. Elas nascem e morrem junto

com o objeto.


Helper FieldHelper Fields guardam referências de objetos que são usados por vários

métodos.

Se um objeto é passado por parâmetro para muitos métodos, considere torná-lo

um field


Flag FieldFlag Fields indicam que o objeto pode ter dois tipos de comportamentos diferentes. Se houver um setter para esse field o comportamento pode ser mudado ao

longo da vida do objeto.

Atenção: Se houver muitas consultas repetitivas a flag para determinar o comportamento do objeto, analise a possibilidade de usar o padrão Strategy


StrategyQuando você quiser expressar que existem formas diferentes de realizar parte do comportamento do objeto crie

um strategy field.

Se ele puder mudar ao longo da vida do objeto, crie um setter, caso contrário

defina no construtor.


ComponentsAtributos componentes contém objetos ou dados que pertencem ao objeto em

questão.

Carro Motor


ParameterParâmetros comunicam o estado durante

a execução de um único método


ParameterAlém de variáveis não privadas, a única forma de comunicar o estado de um objeto para outro é através de

parâmetros.


ParameterO acoplamento introduzido por um parâmetro é bem menor do que uma referência de permanente (atributo) de

um objeto para outro.


ParameterQuando um parâmetro se repete em muitos métodos de um objeto, é muito provável que ele deva ser uma atributo.


Collection Parametor


Collection ParametorPassa um parâmetro para coletar

resultados complicados de múltiplos métodos


Collection Parametorvoid listar() { List results = new ArrayList(); addTo(results); return results;}

private void adicionar(List elements) { ...}


Optinal Parameter

public void mascarar() {mascarar(2,2);}

public void mascarar(int decimals) { mascarar(decimals, decimals);}

public void mascarar(int min, int max) { ... }

Utilizado em métodos e construtores, também conhecido como Telescoping

Pattern


Parameter ObjectConsolida longas listas de parâmetros usados frequentemente em um objeto

setBordaExterna ( x,y,w,h );setBordaInterna ( x+2,y+2,w-4,h-4 ); setBordaExterna ( borda );setBordaInterna ( borda.expandir(-2) );


ConstantArmazena o estado que não se altera

Utilize variáveis static final com nomes em uppercase.

Cuidado setAlignment(CENTERED) não comunica também como center()


• count: armazena contagens• each: armazena elemento durante iterações• result: armazena o valor que a função retornará



Nomeie variáveis de acordo com seus papéis


Role-Suggesting Name


Nomeie variáveis de acordo com seus papéis


Declared Type

List<Pessoa> candidatos = new ArrayList<Pessoas>();

Declara um tipo genérico para variáveis


Inicializationquarta-feira, 6 de janeiro de 2010

Eager Inicialization

class Clube { List<Pessoa> membros = Lists.newArrayList(); }

class Clube { ... Clube() { /* inicialização */ } }

Inicializa campos de um instancia em tempo de criação


Lazy InicializationInicializa campos cujo valores são caros de se calcular apenas antes de serem

usados pela primeira vez

public List<Pessoa> getMembros() { if (membros == null) { membros = Lists.newArrayList(); } return membros;}


Métodoshttp://www.flickr.com/photos/tambako/4170480368/sizes/l/




Intetion-RevealingMethod

Métodos devem ter nomes que revelem seu objetivo e sejam intuitivos para que um potencial invocador o descubra

Customer.findById(id);

iterator.hasNext();


Method Visibilitypublic, package, protected ou private?

“Revelar o mínimo possível garante maior flexibilidade”


Method ObjectEsse padrão pode te ajudar a transformar um código massivo aglomerado em um método impossível em um código legível, limpo e claro, que revela gradualmente

suas intenções ao leitor.


Method ObjectAqueles métodos, cheios de variáveis

temporárias e um montão de parâmetros são ótimos candidatos se transformarem em um objeto, tentar apenas fazer um Extract Method, resultaria em sub-

métodos difíceis de nomear com dezenas de variáveis.


Method Object1. Crie uma classe com o nome do método

2. Crie um atributo para cada parâmetro, variável local e atributos do objeto original usados no método.

3. Crie um construtor que recebe os parâmetros e atributos.

4. Copie o método original para a nova classe substituindo seus parametrôs pelas referencias dos atributos da nova classe.

5. Altere a chamada do método na classe original

6. Se atributos eram definidos na classe original, obtenha-os por getters e defina-os.

7. Agora faça os extract methods necessários para tornar o código mais legível.


Overidden MethodMétodos sobre-escritos são

uma forma clara de se expressar

variações.


Overloaded MethodMétodos sobrecarregados representam

formas alternativas de se invocar o mesmo método.

Todos as versão sobrecarregadas devem servir para o mesmo propósito, caso contrário é melhor procurar um novo

nome.


Method Return Type

Generalize o tipo de retorno para

esconder detalhes de implementação.

Identificam se o método é uma Procedure (void) ou uma Function

(Object).


ComentáriosExpresse o máximo de informação possível através de nomes e da

estrutura do seu código, escreva comentários somente para o

que não estiver óbvio.

Evite comentários redundantes.quarta-feira, 6 de janeiro de 2010

Helper Method

São métodos private que compõe um

método público e tornam seu o código

mais legível e coeso.


Debug Print MethodImplemente o método toString() dos objetos de forma a identificar seu valor facilmente, essa prática pode reduzir significativamente o tempo de

debugging .


ConversionQuando você precisa converter um objeto de um tipo em outro de

um tipo diferente.


Conversion Methodclass Farenheight {

public Celsius convertToCelsius(Farenheight f) { ... }

}


Conversion Contructorclass Farenheight {

public Farenheight (Celsius c) { ... }

}


ConstrutorDeve representar a criação de um

objeto


Factory MethodForma alternativa ao Construtor para

representar a criação de um objeto em um método estático.

Calculadora c = Calculadora.criar();

Muito útil quando se precisa de caching ou

retornar diferentes subclasses dependendo dos parâmetros.


Internal FactoryQuando criar ou calcular um objeto for complexo, crie um método que cria e

retorna o novo objeto.

getX(){ if (x == null) x = computeX(); return x;}


Collection Accessor Method

Como prover acesso a uma Collection?

public List<Livro> getLivros() { return livros;}

Qual o problema dessa implementação?


Collection Accessor Method

public List<Livro> getLivros() { return livros;}

Apesar de dar máxima flexibilidade, você perde o controle sobre um atributo de seu objeto que pode ser invalidado sem que você saiba.


Unmodifiable Wrapperpublic List<Livro> getLivros() { return Collections.unmodifiableList(livros);}


Collection Accessor Methodpublic void addLivro(Livro livro) {}

public int getQuantidadeDeLivros() {}

public Iterator getLivros() {}

Uma boa prática é fornecer métodos que para operações limitadas e significativas.

Isso melhora a coesão, torna o código mais legível e testável. E você fica no controle.


Boolean Setting Method

ao invés de

procure usar

cache.ativar();cache.inativar();

cache.setStatus(true);cache.setStatus(false);


Boolean Setting Method

if (booleanVar) cache.ativar();else cache.inativar();

a menos que

nesse caso

cache.setStatus(booleanVar);


Getting Method


Setting Methodvoid setX(int x){ ... }

void centered(){ ... }


Safe Copy

public void getLivros() { List<Livro> result = new ArrayList<Livros>(); result.addAll(this.livros); return result;}

http://www.flickr.com/photos/pong/288491653/sizes/o/




Coleções

http://www.flickr.com/photos/tambako




ArraySimples e Pouco Flexíveis

Tamanho FixoSintaxe de Acesso Simples

Acesso Rápido


IterableInterface básica que permite apenas que

se realizem iterações e nada mais.


CollectionOferece Adição, Remoção e Verificação de

Presença.


ListElementos Ordenados que podem ser

acessados por sua localização.


SetUm conjunto de elementos sem

duplicidade.


SortedSetUm conjunto ordenado de elementos

sem duplicidade


MapUm coleção de chaves ligadas a valores


ComunicaçãoAs colections Java comunicam o que são o que elas fazem. Esse é o grande

beneficio de ter padrões.


Referência

http://www.amazon.com/Implementation-Patterns-Kent-Beck/dp/0321413091

Leia o Livro!




OBRIGADO!!!!

http://www.flickr.com/photos/tambako




implemention patterns

Technology