Презентация на тему "Паттерны поведения"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Паттерны поведения

• 
  Слайд 2
  

  Паттерны поведения связаны с алгоритмами и распределением обязанностей между объектами. Речь в них идет не только о самих объектах и классах, но и о типичных способах взаимодействия Паттерны поведения характеризуют сложный поток управления, который трудно проследить во время выполнения программы Внимание акцентировано не на потоке управления как таковом, а на связях между объектами

• 
  Слайд 3
  

  Цепочка обязанностей (Chain of Responsibility) Команда (Command) Интерпретатор (Interpreter) Итератор (Iterator) Посредник (Mediator) Хранитель (Memento) Наблюдатель (Observer) Состояние (State) Стратегия (Strategy) Шаблонный метод (Template Method) Посетитель (Visitor)

• 
  Слайд 4

  Command (Команда)

• 
  Слайд 5

  Паттерн «Команда»

  Инкапсулирует запрос как объект, позволяя тем самым: Задавать параметры клиентов для обработки соответствующих запросов Ставить запросы в очередь или протоколировать их Поддерживать отмену операций Альтернативные названия – Action, Transaction

• 
  Слайд 6

  Применимость

  Параметризация объектов выполняемым действием Реализация пунктов меню Определение, постановка в очередь и выполнение запросов в разное время Возможность выполнения команды в другом процессе Поддержка отмены операций Undo/Redo Протоколирование изменений Восстановление состояния после сбоя Структурирование системы на основе высокоуровневых операций, составленных из примитивных (транзакции)

• 
  Слайд 7

  Структура

  Command Execute() Client Invoker ConcreteCommand Execute() Состояние Receiver Action() receiver receiver->Action(); Объявляет интерфейс для выполнения операции Определяет связь между объектом-получателем Receiver и действием Реализует операцию Execute путем вызова соответствующих операций получателя Создает объект класса ConcreteCommandи устанавливает его получателя Инициатор. Обращается к команде для выполнения запроса Располагает информацией о способах выполнения операций, необходимых для удовлетворения запроса В роли получателя может выступать любой класс.

• 
  Слайд 8

  Отношения

  Клиент создает объект ConcreteCommand и устанавливает для него получателя Инициатор Invoker сохраняет объект СoncreteCommand Инициатор отправляет запрос, вызывая операцию команды Execute Если поддерживается отмена выполненных действий, то ConcreteCommand перед вызовом Execute сохраняет информацию о состоянии, достаточную для выполнения отката Объект ConcreteCommand вызывает операции получателя для выполнения запроса

• 
  Слайд 9

  Диаграмма взаимодействий

  receiver client command invoker new Command(receiver) Execute() Action()

• 
  Слайд 10

  Результаты

  Команда разрывает связь между объектом, инициирующим операцию, и объектом, имеющим информацию о том, как ее выполнить Команды - это самые настоящие объекты Допускается манипулировать ими и расширять их точно так же, как в случае с любыми другими объектами Из простых команд можно собирать составные В общем случае составные команды описываются паттерном Компоновщик Добавлять новые команды легко, поскольку никакие существующие классы изменять не нужно

• 
  Слайд 11

  Поддержка отмены и повтора операций

  В классе ConcreteCommandдолжна сохраняться информация для отмены операции Объект-получатель Аргументы операции, выполненное пользователем Исходные значения различных атрибутов получателя, которые могли измениться в результате обработки запроса Получатель должен предоставлять операции, позволяющие команде вернуть его в исходное состояние Для нескольких уровней отмены необходимо вести историю выполненных команд Отмена операций осуществляется в обратном порядке, повтор – в прямом Объекты команд, возможно, потребуется скопировать перед помещением в список истории команд Используется паттерн «Прототип»

• 
  Слайд 12

  Пример использования

  В текстовом редакторе предоставить возможность отмены и повтора операций по редактированию текста Вставка текста Удаление текста Количество уровней отмены команд ограничивается лишь объемом доступной памяти

• 
  Слайд 13

  Иерархия классов

  Receiver Обеспечивает основные операции над документом Объявляет операции для выполнения и отмены команд Обеспечивает согласованное выполнение и отмену команды Конкретные команды редактирования документа Invoker Обеспечивает «историю изменений» Предоставляет операции Undo/Redo Управляет созданием команд и передачей их Invoker-у Предоставляет операции Undo/Redo

• 
  Слайд 14

  CDocument – получатель команд

  class CDocument { public: std::string const& GetText()const{return m_text;} void InsertText(std::string const& text, size_t pos = std::string::npos) { if (pos == std::string::npos) pos = m_text.length(); m_text.insert(pos, text); } void RemoveText(size_t pos, size_t length) { m_text.erase(pos, length); } private: std::string m_text; }; std::ostream & operator

• 
  Слайд 15

  CCommandиCCommandImpl

  class CCommand { public: virtual ~CCommand(){} virtual void Execute() = 0; virtual void Unexecute() = 0; }; typedef boost::shared_ptr CCommandPtr; class CCommandImpl : public CCommand { public: CCommandImpl(bool executed = false):m_executed(executed){ } virtual void Execute() { if (m_executed) throw std::logic_error("The command has been already executed"); DoExecute(); m_executed = true; } virtual void Unexecute() { if (!m_executed) throw std::logic_error("The command has not been executed yet"); DoUnexecute(); m_executed = false; } protected: virtual void DoExecute()=0; virtual void DoUnexecute()=0; private: boolm_executed; }; Данные методы реализовываются конкретными командами

• 
  Слайд 16

  Команда вставки текста

  class CInsertTextCommand: public CCommandImpl { public: CInsertTextCommand(CDocument & doc, std::string const& text, size_t pos = std::string::npos) :m_doc(doc),m_text(text) ,m_pos(pos == std::string::npos ? doc.GetText().length() : pos) { } protected: virtual void DoExecute() { m_doc.InsertText(m_text, m_pos); } virtual void DoUnexecute() { m_doc.RemoveText(m_pos, m_text.length()); } private: CDocument& m_doc; std::string m_text; size_tm_pos; }; При выполнении команды происходит вставка текста в документ При отмене команды происходит удаление вставленного фрагмент из документа

• 
  Слайд 17

  Команда стирания текста

  class CEraseTextCommand : public CCommandImpl { public: CEraseTextCommand(CDocument & doc, size_t pos, size_t length = std::string::npos) :m_doc(doc),m_pos(pos),m_length(length) { } protected: virtual void DoExecute() { m_text = m_doc.GetText().substr(m_pos, m_length); m_doc.RemoveText(m_pos, m_length); } virtual void DoUnexecute() { m_doc.InsertText(m_text, m_pos); m_text.clear(); } private: CDocument& m_doc; std::string m_text; size_tm_pos, m_length; }; При выполнении команды происходит сохранение стираемого текста в поле m_textкоманды При отмене команды происходит восстановление удаленного текста из поля m_text

• 
  Слайд 18

  Класс CCommands (начало)

  class CCommands { private: std::vector m_commands; size_tm_currentCommand; public: CCommands() :m_currentCommand(0) { } boolUndoAvailable()const { return m_currentCommand != 0; } boolRedoAvailable()const { return m_currentCommand

• 
  Слайд 19

  Класс CCommands (окончание)

  void AddAndExecute(CCommandPtrpCommand) { m_commands.reserve(m_currentCommand + 1); pCommand->Execute(); if (RedoAvailable()) m_commands.resize(m_currentCommand); m_commands.push_back(pCommand); ++m_currentCommand; } void Undo() { if (!UndoAvailable())throw std::logic_error("Undo is not available"); size_tcommandIndex = m_currentCommand - 1; m_commands[commandIndex]->Unexecute(); m_currentCommand = commandIndex; } void Redo() { if (!RedoAvailable())throw std::logic_error("Redo is not available"); m_commands[m_currentCommand]->Execute(); ++m_currentCommand; } } Добавляем команду в конец очереди команд, при необходимости стирая «будущие» команды Отменяем текущую команду, сдвигаем указатель команд на одну команду назад Повторяем отмененную ранее команду, сдвигаем указатель команд на одну команду вперед

• 
  Слайд 20

  Редактор текста (Client)

  class CTextEditor { public: CTextEditor(CDocument & doc):m_doc(doc){} void InsertText(std::string const& text, size_t pos = std::string::npos) { m_commands.AddAndExecute(CCommandPtr(new CInsertTextCommand(m_doc, text, pos))); } void EraseText(size_t pos, size_t length = std::string::npos) { m_commands.AddAndExecute(CCommandPtr(new CEraseTextCommand(m_doc, pos, length))); } void Undo() { if (m_commands.UndoAvailable()) m_commands.Undo(); } void Redo() { if (m_commands.RedoAvailable()) m_commands.Redo(); } private: CDocument & m_doc; CCommandsm_commands; };

• 
  Слайд 21

  Пример использования

  int main(intargc, char* argv[]) { CDocument doc; CTextEditor editor(doc); editor.InsertText("Hello, "); std::cout