Patrones de arquitectura en la Dinmica de Sistemas Profesora: Ing. Guissella Romero Horna

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

Qu es un Patrn de diseo?Los patrones de diseo (design patterns) son la base para la bsqueda de soluciones a problemas comunes en el desarrollo de software y otros mbitos referentes al diseo de interaccin o interfaces.Un patrn de diseo es una solucin a un problema de diseo.

Para que una solucin sea considerada un patrn debe poseer ciertas caractersticas. Una de ellas es que debe haber comprobado su efectividad resolviendo problemas similares en ocasiones anteriores. Otra es que debe ser reusable, lo que significa que es aplicable a diferentes problemas de diseo en distintas circunstancias.

Los escaladores usan a menudo patrones de diseo, usadoArneses, cuerdas, mosquetones, que usan dadas ciertas Condiciones de soporte, forma, y para situaciones que debenResolver como : salvataje, cruzar dos personas en un soloIntento, saltarse una gran roca, etc.Fuente Wikipedia

Qu es un patrn UML?Los patrones UML son colaboraciones parametrizadas , esto es , son un grupo de clases/objetos colaborando entre s que se pueden abstraer de un conjunto de escenarios general.

Los patrones son un medio excelente para lograr reutilizacin y desarrollo robusto.

A medida que los patrones se descubren en todo nuevo proyecto, se puede reutilizar la plantilla bsica del patrn desde modelos previos con los nombres de las variables apropiadas modificados para el proyecto en curso. "Cada patrn describe un problema que ocurre infinidad de veces en nuestro entorno, as como la solucin al mismo, de tal modo que podemos utilizar esta solucin un milln de veces ms adelante sin tener que volver a pensarla otra vez."

Condiciones para usar un patrn UMLLos patrones generalmente describen cmo resolver un problema abstracto y la tarea del usuario del patrn consiste en modificar los elementos del patrn para cumplir las demandas del compromiso actual.

Antes de comenzar a usar un patrn primero debe ser creado como un diagrama estndar de UML o existir como tal en algn repositorio.

Cuando no usar patrones de diseoDel mismo modo que no es aconsejable optimizar prematuramente, no se deben utilizar patrones de diseo antes de tiempo.

Seguramente sea mejor implementar algo primero y asegurarse de que funciona, para luego utilizar el patrn de diseo para mejorar las flaquezas; esto es cierto, sobre todo, cuando an no ha identificado todos los detalles del proyecto ( comprensin del dominio del problema)

Los patrones de diseo pueden incrementar o disminuir la capacidad de comprensin de un diseo o de una implementacin.

Qu familias de patrones de diseo utilizaremos?Para este curso, usaremos dos familias de patrones de diseo propuestos en la bibliografa sugerida. Cabe destacar que existen muchas familias de patrones de diseo, por lo que nos basaremos en los mas usados, en funcin del objetivo que nos hemos planteado en este curso.

Las familias sern GRASP Y GAO

Descripcin de familias de patronesGRASP : son patrones generales de software para asignacin de responsabilidades, es el acrnimo de "General Responsibility Assignment Software Patterns" . Son una serie de "buenas prcticas" de aplicacin recomendable en el diseo de software. Patrones GRASP; Experto , Creador , Bajo Acoplamiento ,Alta Cohesin ,Controlador

Descripcin de familias de patronesGOF: Es la abreviacin del grupo Gang of Four, compuesto por Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Jhonson y John Vlisides, quienes en su publicacin Design Patterns ( dcada de los 90s), describen 23 patrones de diseo comnmente utilizados y de gran aplicabilidad en problemas de diseo usando modelamiento UML.Estos patrones se agrupan en las siguientes categoras : Creacionales, estructurales y de comportamiento.

Relacin de familias de patrones de diseoPATRONESGOFGRASPExpertoCreadorBajo acoplamientoAlta CohesinControladorCreacionalesEstructuralesComportamientoFabrica, constructor, mtodo de fabricacin, prototipo , instancia nicaAdaptador, puente, objetoCompuesto, envoltorio, fachada,Peso ligero, proxyCadena responsabilidad, orden,Intrprete, iterador, mediador, recuerdo,Observador, estado, estrategia, mtodo plantilla, visitante

Patrones GRASP

ExpertoEl GRASP de experto en informacin es el principio bsico de asignacin de responsabilidades en diseo O.O.

Nos indica que la responsabilidad de la creacin de un objeto debe recaer sobre la clase que conoce toda la informacin necesaria para crearlo.

Ntese, que el cumplimiento de una responsabilidad requiere a menudo informacin distribuida en varias clases de objetos.

CreadorEl patrn creador nos ayuda a identificar quin debe ser el responsable de la creacin (o instanciacin) de nuevos objetos o clases.El patrn Creador gua la asignacin de responsabilidades relacionadas con la creacin de objetos, tarea muy frecuente en los sistemas orientados a objetos.El propsito fundamental de este patrn es encontrar un creador que debemos conectar con el objeto producido en cualquier evento.Al escogerlo como creador, se da soporte al bajo acoplamiento.

Bajo acoplamientoEs la idea de tener las clases lo menos ligadas entre s que se pueda. De tal forma que en caso de producirse una modificacin en alguna de ellas, se tenga la mnima repercusin posible en el resto de clases, potenciando la reutilizacin, y disminuyendo la dependencia entre las clases.

Los beneficios de este factor es que no se afectan por cambios de otros componentes, son fciles de entender por separado y fciles de reutilizar.

Alta CohesinNos dice que la informacin que almacena una clase debe de ser coherente y est en la mayor medida de lo posible relacionada con la clase.

La cohesin es una medida de cun relacionadas y enfocadas estn las responsabilidades de una clase.

Una clase con alta cohesin, compartir la responsabilidad de una operacin, con otras clases.

Una clase con baja cohesin, concentrar las responsabilidades de una o muchas operaciones .

ControladorEl patrn controlador es un patrn que sirve como intermediario entre una determinada interfaz y el algoritmo que la implementa, de tal forma que es la que recibe los datos del usuario y la que los enva a las distintas clases segn el mtodo llamado.

Este patrn sugiere que la lgica de negocios debe estar separada de la capa de presentacin, esto para aumentar la reutilizacin de cdigo y a la vez tener un mayor control.

Un Controlador es un objeto de interfaz no destinada al usuario que se encarga de manejar un evento del sistema. Define adems el mtodo de su operacin.

Patrones GOF

Creacionales1.-Fabrica abstracta (Abstract Factory) : Proporciona un interfaz para crear las familias de objetos relacionados o dependientes sin especificar sus clases concretas.2.-Constructor (Builder): Separa la construccin de un objeto complejo de su representacin , de modo que el mismo proceso de construccin pueda crear representaciones diferentes.3.-Mtodo fabricacin(Factory Method) : Define un interfaz para crear un objeto, pero dejar a subclases decidir sus instancias . El Mtodo De la fbrica deja a una clase la creacin de ejemplares o copias a subclases.4.-Prototipo(Prototype) : Crea nuevos objetos crendolos de una instancia ya existente.5.-Instancia nica (Singleton) : Asegure que una clase slo tiene una instancia , y proporcionarle un punto global de acceso a dicha instancia.

Estructurales6.-Adaptador (adapter) :Convierte la interfaz de una clase en otra interfaz que otra clase puede usar . debido a que la interfaces es incompatibles con dicha clase7.-Puente ( bridge) :Desacopla una abstraccin de su implementacin de modo que los dos puedan variar por separado.8.-Peso ligero (Flyweight ) :Reduce la redundancia cuando gran cantidad de objetos poseen idntica informacin. 9.-Fachada (Facade) : Proporciona un interfaz unificada a un juego de interfaces en un subsistema. La fachada define un interfaz de nivel ms alto que hace el subsistema fcil de usar.10.-Envoltorio (Decorator) :Adjunta responsabilidades adicionales a un objeto dinmicamente. Los decoradores proporcionan una alternativa flexible a la subclasificacin para ampliar la funcionalidad.11.-Objeto compuesto (Composite) :El objeto compuesto permite tratar a jerarquas de objetos en individuales y composiciones de objetos uniformemente como si se tratase de objetos simples12.-Proxy : Mantiene un representante de un objeto.

Comportamiento13.-Cadena responsabilidad (Chain of Responsibility ): Encadena los objetos de encubrimiento y pasa la peticin a lo largo de la cadena hasta que un objeto la maneja. Permite establecer la lnea que deben llevar los mensajes para que los objetos realicen la tarea indicada. 14.-Orden (Command) : Encapsula una operacin en un objeto, permitiendo ejecutar dicha operacin sin necesidad de conocer el contenido de la misma. 15.-Intrprete (Interpreter) :Considerando un lenguaje , define un representacin para su gramtica con un intrprete que usa la representacin para interpretar sentencias en el mismo lenguaje.16.-Iterador (Iterator) :Proporciona un modo de tener acceso a los elementos de un objeto agregado secuencialmente sin exponer su representacin subyacente.17.-Mediador (Mediator) :Define un objeto que coordine la comunicacin entre objetos de distintas clases, pero que funcionan como un conjunto. 18.-Recuerdo (Memento) : Sin violar encapsulacin, captura y externaliza el estado interno de un objeto de modo que el objeto pueda ser restaurado a este estado ms tarde.

Comportamiento19.-Observador (Observer) : Define de uno a varios la dependencia entre objetos de modo que cuando se produce un cambio de estado del objeto, todos sus dependientes sean notificados y puestos al da automticamente.20-Estado (State) :Permite que un objeto modifique su comportamiento cada vez que cambie su estado interno 21.-estrategia (Strategy) : Define una familia de algoritmos ( mtodos ), encapsula cada uno, y los hace permutables. La estrategia deja al algoritmo ( mtodo ) variar por separado de los clientes ( objetos ) que lo usan o invocan .22.-mtodo plantilla ( template method) :Define el esqueleto de un algoritmo en una operacin, aplazando algunos pasos a subclases. El Mtodo de Plantilla deja a subclases redefinir los ciertos pasos de un algoritmo sin cambiar la estructura del algoritmo.23.-Visitante (Visitor) :Permite definir nuevas operaciones sobre una jerarqua de clases sin modificar las clases sobre las que opera.

BibliografaUML y patrones ;Craig Larman.Desingn Patterns; Gamma, Helm,johnson,vlissides.Wikipedia, Internet.