Patrón de Diseño Estrategia
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Este documento presenta un ejemplo de simulador de patos utilizando el patrón de diseño Strategy. Se discute inicialmente el uso de herencia para modelar los diferentes tipos de patos, pero esto lleva a problemas al tratar de agregar nuevos comportamientos. Luego, se propone encapsular los comportamientos de vuelo y graznido en clases separadas e inyectarlas dinámicamente en la clase Duck utilizando interfaces, permitiendo variar los comportamientos fácilmente. Finalmente, se muestra código de ejemplo implementando esta solución.
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Patrón de Diseño Estrategia
- 1. 1-1 PATRONES DE DISEÑO DE SOFTWARE
- 2. 1-2 @Juan__Gonzalez Patrones de Diseño de Software • Simulador de Patos – Una app para mostrar los tipos de patos • Nadadores (swim()) • Quackeadores (quack()) • Presentación (display ()) – ¿Cómo queda su clase Duck? • Dejen de lado los atributos por el momento. Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 3. 1-3 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Qué métodos son abstractos y se deben sobre-escribir en las subclases? • ¿Qué código puedo escribir una vez y sirve para todos? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 4. 1-4 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Qué métodos son abstractos y se deben sobre-escribir en las subclases? display() • ¿Qué código puedo escribir una vez y sirve para todos? quack() y swim () ¿Todos de acuerdo? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 5. 1-5 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • El método display() se define en cada subclase pues es diferente para cada pato Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 6. 1-6 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Los patos queremos que vuelen • ¿Qué cambia? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 7. 1-7 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Los patos queremos que vuelen • ¿Qué cambia? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 8. 1-8 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • No todos vuelan, ah!, incluso no todos graznan Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 9. 1-9 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Qué dicen si sobre escribimos? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 10. 1-10 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Y si queremos un patito de madera, hacemos lo mismo? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 11. 1-11 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Cuáles son las desventajas de usar subclases para agregar comportamiento especifico a cada pato? – El código es duplicado en las subclases – Cambios de funcionalidad son difíciles – Difícil obtener conocimiento del comportamiento de los patos, cada quien puede hacer lo que quiere – Cambios podrían hacer que los patos hagan cosas que no deben Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 12. 1-12 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Plan B- Interfaces. – Evitemos tener que programar cada clase pero igual tengo que escribir métodos, Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 13. 1-13 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Plan B- Interfaces. – Evitemos tener que programar cada clase pero igual tengo que escribir métodos, que pasa si hay que modificar los 48 patos del sistema Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 14. 1-14 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Y entonces no que el POO muy bueno? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 15. 1-15 @Juan__Gonzalez Recuerda la contante del software • Has una lista de cosas que han provocado cambios en el código que has hecho. – El profe decide que quiere otra cosa u otra funcionalidad – Cambio del gestor de base de datos, adquisición de datos en otro formato – ,,,, Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 16. 1-16 @Juan__Gonzalez Recuerda la contante del software • Has una lista de cosas que han provocado cambios en el código que has hecho. – El profe decide que quiere otra cosa u otra funcionalidad – Cambio del gestor de base de datos, adquisición de datos en otro formato – ,,,, Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 17. 1-17 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • El problema de la herencia múltiple: – Cambios constantes de clases – No todos vuelan y hacen quack – Modificar clases que se vean afectadas no es fácil – Efecto esperado muchos errores Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 18. 1-18 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Principio de diseño: Estrategia, encapsula los eventos que cambian y sepáralos del resto de la aplicación. – Asegurar que no nos afecten – Menor número de consecuencias por error en código – -mayor flexibilidad Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 19. 1-19 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Qué eventos nos están afectando? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 20. 1-20 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • ¿Qué eventos nos están afectando? – fly() – Quack() Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 21. 1-21 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Dejemos la clase Duck intacta y separemos estos comportamientos – ¿Cómo? Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 22. 1-22 @Juan__Gonzalez Simulador de Patos • Dejemos la clase Duck intacta y separemos estos comportamientos – ¿Cómo? – Recuerda que cada comportamiento es único y como tal vamos a requerir clases que lo defina Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 24. 1-24 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • El comportamiento del pato reside en una clase separada – Una clase que implementa el comportamiento de una forma particular • Volar • No hacer nada • El pato no sabe nada de la implementación de sus comportamientos
- 25. 1-25 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • Queremos agregar comportamientos a la clase Pato Mallard y especificar un tipo de vuelo • El pato debe tener el método setFlyBehavior() de tal forma que dinámicamente pueda modificar su forma de volar • Principio de Diseño 2: programa en las interfaces no en la implementación de una clase Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 26. 1-26 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • Se puede usar una Interfaz para programar cada comportamiento • Cada implementación de un comportamiento implementará la interfaz • La clase Duck ya no implementa el vuelo ni el quack Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 27. 1-27 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • El comportamiento no se escribe en la clase Duck Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 28. 1-28 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • Cambiar aquí es hacer más código y es difícil ubicarlo Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 29. 1-29 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • Ahora es más fácil de rastrear donde debo hacer cambios Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 30. 1-30 @Juan__Gonzalez Diseñar el comportamiento del Pato • El objetivo es encapsular el comportamiento, • Explotar el polimorfismo programando supertipos (FlyBehaviour) en lugar del objeto usado en tiempo de ejecución (Duck) Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 31. 1-31 @Juan__Gonzalez Implementación de cada comportamiento Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly Interfaces que todas las subclases deben implementar
- 32. 1-32 @Juan__Gonzalez Implementación de cada comportamiento Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly Interfaces que todas las subclases deben implementar Patos con alas y sin alas
- 33. 1-33 @Juan__Gonzalez Implementación de cada comportamiento Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly Interfaces que todas las subclases deben implementar Patos con alas y sin alas Los que hacen quack, chillan, no hacen nada
- 34. 1-34 @Juan__Gonzalez Implementación de cada comportamiento Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly Interfaces que todas las subclases deben implementar Patos con alas y sin alas Los que hacen quack, chillan, no hacen nada Ahora todos los patos podrán usar esto ya no se encuentra escondido en la clase particular de algún pato
- 35. 1-35 @Juan__Gonzalez Preguntas Simples • ¿Qué hacemos si queremos un pato con cohete propulsor?
- 36. 1-36 @Juan__Gonzalez Preguntas Simples • ¿Qué hacemos si queremos un pato con cohete propulsor? – Agregar la clase flyRocketPowered()
- 37. 1-37 @Juan__Gonzalez Preguntas Simples • ¿Se imaginan una clase que requiera el comportamiento quack() que no sea pato?
- 38. 1-38 @Juan__Gonzalez Preguntas Simples • ¿Se imaginan una clase que requiera el comportamiento quack() que no sea pato? – Sonido de llamada en mi celular
- 39. 1-39 INTEGRANDO EL COMPORTAMIENTO AL PATO
- 40. 1-40 @Juan__Gonzalez Integrando el comportamiento al Pato • Para que el pato haga quack y vuele debemos agregar variables que lo permitan Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 41. 1-41 @Juan__Gonzalez Integrando el comportamiento al Pato • Para que el pato haga quack y vuele debemos agregar variables que lo permitan Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 42. 1-42 @Juan__Gonzalez Integrando el comportamiento al Pato • Ahora veamos como inicializar un objeto Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 43. 1-43 @Juan__Gonzalez Ejercicio hacer el código de los patos • Simplemente mandar a imprimir a pantalla los mensajes – Para el método fly • “Vuelo” • “No vuelo” – Para el metodo quack • “quack” • “squeze” • “no hago ruido” • Hacer esto para los 4 patos del ejemplo – Decoy – Rubber – Redhead – Mallard
- 48. 1-48 @Juan__Gonzalez Definamos el comportamiento de forma automática
- 49. 1-49 @Juan__Gonzalez Vamos a crear un pato que no vuela
- 50. 1-50 @Juan__Gonzalez Definamos ahora un pato cohete
- 52. 1-52 @Juan__Gonzalez La encapsulación Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 53. 1-53 @Juan__Gonzalez Clase Duck Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 54. 1-54 @Juan__Gonzalez Interfaz de Vuelo Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 55. 1-55 @Juan__Gonzalez Interfaz Graznido Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 56. 1-56 @Juan__Gonzalez Prueba Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 57. 1-57 @Juan__Gonzalez Definamos el comportamiento de forma automática Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 58. 1-58 @Juan__Gonzalez Vamos a crear un pato que no vuela • Llámenle ModelDuck Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 59. 1-59 @Juan__Gonzalez Vamos a crear un pato que no vuela • Llámenle ModelDuck Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 60. 1-60 @Juan__Gonzalez Definamos ahora un comportamiento de vuelo con cohete • Llámenle FlyRocketPowered Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 61. 1-61 @Juan__Gonzalez Definamos ahora un comportamiento de vuelo con cohete • Llámenle FlyRocketPowered Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 62. 1-62 @Juan__Gonzalez Definamos ahora un comportamiento de vuelo con cohete • Llámenle FlyRocketPowered Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 63. 1-63 @Juan__Gonzalez Modifiquemos el main Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 64. 1-64 @Juan__Gonzalez Felicidades • Ya hemos hecho nuestro primer patrón – Strategy. Define una familia de algoritmos (implementaciones de la interfaz), encapsula cada uno, y los hace intercambiables (setters). El patron hace que la estrategia hace que los algoritmos se adapten independiente de sus clientes usándolos – Gracias al patrón rehicimos la clase y ahora nuestro código esta listo para crecer y ser usado de diferentes formas Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 65. 1-65 Y ADEMÁS DE LOS PATOS QUIÉN USA LA ESTRATEGIA
- 66. 1-66 @Juan__Gonzalez Ejercicio – Organiza el desorden • Clases e interfaces de un juego de acción. Tenemos clases de personajes del juego así como clases de comportamientos con armas que se pueden usar en el juego. Cada personaje puede usar un arma a la vez pero puede usar diferentes armas durante el juego. 1. Organiza las clases 2. Identifica la clase abstracta, la interface y las ocho clases 3. Usa las relaciones adecuadas – Herencia, asociación, implementa 4. Quien debe tener el método
- 67. 1-67 @Juan__Gonzalez Ejercicio – Organiza el desorden Fuente: Freeman, E., Freeman E., Head First Design Patterns, O’Reilly
- 68. 1-68 @Juan__Gonzalez Ahora trata de definir comportamientos de movimiento – De qué forma se puede mover un personaje: • Camina • Corre • Arrastra • Cunclillas
- 69. 1-69 @Juan__Gonzalez Felicidades • Ya hemos hecho nuestro primer patrón – Strategy. Define una familia de algoritmos (implementaciones de la interfaz), encapsula cada uno, y los hace intercambiables (setters). La estrategia hace que los algoritmos se adapten independiente de sus clientes usándolos – Gracias al patrón rehicimos la clase y ahora nuestro código esta listo para crecer y ser usado de diferentes formas