les patrons de création en java

1. 1
Patrons de conception
Réalisé par :
Mohamed omri
DMRIM-SIW

2. 2
Plan
 Introduction
 Premier exemple
 Principes et classification
 Présentation des patrons de création les
plus significatifs
 Conclusion

3. Problématique
 Concevoir un logiciel en OO est difficile.
 Concevoir un logiciel réutilisable en OO est plus difficile.
 Difficile de trouver les objets et les rassembler selon le
bon niveau de granularité.
 Difficile de définir les classes, les interfaces et les
relations d’héritage entre eux.
 Difficile d’établir les relations entre les classes.
 La conception doit être spécifique à un problème mais
suffisamment générale pour résoudre des future
problèmes.
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4. 4
Motivations
 Les besoins pour une bonne conception et
du bon code :
 Extensibilité
 Flexibilité
 Maintenabilité
 Réutilisabilité
 Les qualités internes
Meilleure spécification, construction, documentation

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Motivations (suite)
 Augmenter la cohésion du code
 C’est d’augmenter le degré de corrélation des données entre elles.
 Diminuer le couplage
 Le couplage est le nombre de liens entre les données de classes
ou fonctions différentes.
 On minimise le couplage en maximisant la cohésion, et en
créant des interfaces qui seront les points centraux
d’accès aux autres données.

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Design Pattern : principe
 Description d’une solution à un problème général et
récurrent de conception dans un contexte particulier
 Description des objets communicants et des classes
 Indépendant d’une application ou spécifique
 Certains patterns sont relatifs à la concurrence, à la
programmation distribuée, temps-réel
 Traduction : patron de conception
 Tous les patrons visent à renforcer la cohésion et à
diminuer le couplage

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Historique & définition
Gang of Four : Erich Gamma, Richard Helm,
Ralph Johnson, John Vlissides
Un Design Pattern nomme, abstrait et
identifie les aspects essentiels d’une
structuration récurrente, ce qui permet de
créer une modélisation orientée objet
réutilisable

8. 8
Design Patterns : bénéfices globaux
 Standardisation de certains concepts en
modélisation
 Capture de l’expérience de conception
 Réutilisation de solutions élégantes et
efficaces vis-à-vis du problème
 Amélioration de la documentation
 Facilité de maintenance

9. Types de patrons de conception :
 Les patrons sont regroupés en 3 catégories qui sont :
 Patrons de création
 Concernent le processus de la création d'objets
 Les patrons de création aident à créer des objets pour
vous, au lieu d’avoir à instancier les objets directement.
 Patrons de structure
 Concernent la composition de classes et d'objets
 Les patrons de structure aident à composer des groupes
d’objets en des structures plus larges, telles que des
interfaces utilisateur complexes.
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10. Types de patrons de conception :
 Patrons de comportement
 Concernent l'interaction des classes et des objets
 Les patrons de comportement aident à définir la
communication entre les objets du système et définir
comment le flux est contrôlé.
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11. 11
Patrons de création

12. Constitution d’un design pattern
Un design pattern est défini par :
 un contexte : une situation qui engendre le problème
 un problème : le problème récurrent qui apparaît dans
ce contexte
 une solution : une résolution validée du problème Un
design pattern extrait les aspects statiques et dynamiques
de la structure et de la coopération entre les participants
clés de la conception d’application
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13. Patrons de création
 Un patron de création permet de résoudre les
problèmes liés à la création et la configuration
d'objets.
 Par exemple, une classe nommée Ressources,
Application gérant toutes les ressources de
l'application ne doit être instanciée qu'une seule
et unique fois. Il faut donc empêcher la création
intentionnelle ou accidentelle d'une autre instance
de la classe. Ce type de problème est résolu par
le patron de conception "Singleton".
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Singleton (création)
 Intention
 S’assurer qu’une classe a une seule instance, et fournir
un point d’accès global à celle-ci.
 Motivation
 Un seul spooler d’imprimante / plusieurs imprimantes
 Plus puissant que la variable globale
 Champs d’application
 Lorsque l’instance unique doit être extensible par
héritage, et que les clients doivent pouvoir utiliser cette
instance étendue sans modifier leur code

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Singleton (2)
 Structure
 Participants
 instance() : méthode de classe pour accéder à l’instance

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Singleton (3)
 Collaborations
 Les clients ne peuvent accéder à l’instance qu’à travers
la méthode spécifique
 Conséquences
 Accès contrôlé
 Pas de variable globale
 Permet la spécialisation des opérations et de la
représentation
 Permet un nombre variable d’instances
 Plus flexible que les méthodes de classe

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Singleton (4)
 Implémentation
 Assurer l’unicité
 Sous-classes (demander quel forme de singleton dans
la méthode instance() )
 Utilisations connues
 DefaultToolkit en AWT/Java et beaucoup de
bibliothèques abstraite de GUI
 Patrons associés
 Fabrique abstraite (Abstract Factory),Monteur(Builder),
Prototype

18. Implémentation en java
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Fabrique (création) (1)
 Intention
 Définit une interface pour la création d’un objet, mais en
laissant à des sous-classes le choix des classes à
instancier
 Permet à une classe de déléguer l’instanciation à des
sous-classes
 Synonymes : Factory method / Virtual Constructor
 Motivation
 instancier des classes, en connaissant seulement les
classes abstraites

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Fabrique (2)
 Champs d’application
 une classe ne peut anticiper la classe de l'objet qu'elle doit
construire
 une classe délègue la responsabilité de la création à ses sous-
classes, tout en concentrant l'interface dans une classe unique

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Fabrique (3)
 Structure en UML

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Fabrique (4)
 Implémentation
 2 variantes principales :
 La classe Creator est une classe abstraite et ne fournit pas
d’implémentation pour la fabrication qu’elle déclare ( les sous-classes
définissent obligatoirement une implémentation)
 La classe ConcreteCreator est une classe concrète qui fournit une
implémentation par défaut pour la fabrication
 Fabrication paramétrée :
 La fabrication utilise un paramètre qui identifie la variété d’objet à
créer
 Utilisations connues
 Applications graphiques, Des hiérarchies de classes parallèles
, toolkits ou les frameworks…
 Patrons associés
 Abstract Factory, Template Method, Prototype

23. Fabrique (5)
 Autres avantages et variantes :
 l'utilisation de méthodes de fabrication ne laisse aucune
ambiguïté : (noms descriptifs ).
 L’Encapsulation.
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24. Fabrique : exemple (6)
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25. Fabrique : implémentation java
25

26. Fabrique : implémentation java
P. Collet 26

27. Fabrique : implémentation java
P. Collet 27

28. Fabrique : implémentation java
28

29. 29
Fabrique abstraite (création) (1)
 Intention
 Fournir une interface pour créer des familles d’objets
dépendants ou associés sans connaître leur classe réelle
 Synonymes : Kit, Fabrique abstraite, Usine abstraite
 Motivation
 Un éditeur qui va produire plusieurs représentations d’un
document
 Champs d’application
 Indépendance de comment les objets sont créés,
composés et représentés
 Configuration d’un système par une instance d’une
multitude de familles de produits

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Fabrique abstraite (2)
 Conception d’une famille d’objets pour être utilisés
ensemble et contrôle de cette contrainte
 Bibliothèque fournie avec seulement leurs interfaces,
pas leurs implémentations

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Fabrique abstraite (3)
 Structure en UML

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Fabrique abstraite (4)
 Implémentation
 Les fabriques sont souvent des singletons
 Ce sont les sous-classes concrètes qui font la création,
en utilisant le plus souvent une Fabrique
 Si plusieurs familles sont possibles, la fabrique concrète
utilise Prototype
 Patrons associés
 Singleton, Factory Method, Prototype

33. Fabrique abstraite: exemple (5)
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34. Fabrique abstraite : implémentation java
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35. Fabrique abstraite : implémentation java
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36. Fabrique abstraite : implémentation java
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37. Prototype création (1)
 Intention
 Indiquer le type des objets à créer en utilisant une
instance (le prototype). les nouveaux objets sont des
copies de ce prototype (clonage)
 Motivation
 ce patron permet de créer un nouvel objet par recopie
d'un objet existant
 Champs d’application :
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38. 38
Prototype (2)
 Structure en UML

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Prototype (3)
 Implémentation
 il faut déclarer une classe abstraite spécifiant une
méthode abstraite (virtuelle pure en C++)
appelée clone()
 Toute classe nécessitant un constructeur
polymorphique dérivera de cette classe abstraite et
implantera la méthode clone().
 Patrons associés
 Singleton, Factory Method

40. Prototype (4)
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41. Implémentation en java
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42. Implémentation en java
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Monteur (création) (1)
 Intention
 séparer la construction d'un objet complexe de sa
représentation.
 le même processus de construction peut créer
différentes représentations.
 Synonymes : builder
 Motivation
 la création d'une variété d'objets complexes à partir d'un
objet source.

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Monteur (création) (2)
Structure en Uml

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Monteur (3)
 Implémentation
 Plutôt que de créer un objet de A à Z c'est à dire en appelant un
constructeur, puis en configurant la valeur de ses attributs
 Encapsulez la création et l'assemblage des pièces d'un objet
complexe dans un objet Builder distinct.
 Une classe délègue la création d'objet à un objet Builder au lieu de
créer les objets directement.
 Une classe (le même processus de construction) peut déléguer à
différents objets Builder pour créer différentes représentations
d'un objet complexe.
 Patrons associés
Fabrique, Fabrique Abstraite, Patron de méthode

46. Exemple
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47. Implémentation en java
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48. Implémentation en java
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49. Implémentation en java
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50. Implémentation en java
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51. Conclusion
Si nous n'étudions pas les patrons de
conception au niveau de la programmation
OO, nous ne pourrons pas améliorer les
logiciel, et il sera plus difficile de les
concevoir et réaliser.
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52. 52
Sources
 Design Patterns – Elements of Reusable
Object-Oriented Software, Addison Wesley, 1994
 http://www.dofactory.com