design patterns em java

8/2/2019 Design Patterns Em Java

http://slidepdf.com/reader/full/design-patterns-em-java 1/117

INTRODUÇÃO

C A P

Í T U

L O

1Sistemas Corporativos

Dificilmente, uma empresa consegue sobreviver sem auxílio de ferramentas computacionais. Al-gumas organizações necessitam de ferramentas básicas como editores de texto, planilhas ou gerado-res de apresentação enquanto outras necessitam de ferramentas específicas (sistemas corporativos)que contemplem todos os processos administrativos da organização.

Em geral, a complexidade no desenvolvimento e na manutenção de um sistema corporativo éalta. Essa complexidade aumenta o custo e o tempo para desenvolvê-lo e mantê-lo.

Técnicas de programação como orientação a objetos, metodologias de gerenciamento comoscrum e ferramentas como Java podem diminuir o tempo e o dinheiro gastos na área de TI.

Orientação a Objetos

O paradigma de programação orientado a objetos estabelece princípios fundamentais referen-tes à organização de um software. Esses princípios podem diminuir consideravelmente o custo nodesenvolvimento e na manutenção de sistemas corporativos.

Abaixo, algumas características dos sistemas orientados a objetos:

• Modularidade

• Encapsulamento

• Polimorfismo

Hoje em dia, a orientação a objetos é o modelo de programação mais utilizado na modelagem desistemas corporativos.

Padrões de Projeto

Apesar de específicos, os sistemas corporativos possuem diversas características semelhantes.Consequentemente, muitos problemas se repetem em contextos distintos.

Suponha que um determinado problema ocorrerá em duzentos sistemas diferentes. Em cadasistema, esse problema pode ser resolvido de uma forma distinta. Então, globalmente, teríamos

duzentas soluções para o mesmo problema. Provavelmente, algumas soluções seriam melhores queoutras ou até mesmo uma delas melhor do que todas as outras.

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INTRODUÇÃO 6

Para não perder tempo e dinheiro elaborando soluções diferentes para o mesmo problema, po-deríamos escolher uma solução como padrão e adotá-la toda vez que o problema correspondenteocorrer. Além de evitar o retrabalho, facilitaríamos a comunicação dos desenvolvedores e o entendi-mento técnico do sistema.

Daí surge o conceito de padrão de projeto ou design pattern. Um padrão de projeto é umasolução consolidada para um problema recorrente no desenvolvimento e manutenção de softwareorientado a objetos.

A referência mais importante relacionada a padrões de projeto é o livro Design Patterns: Elements

of Reusable Object-Oriented Software (editora Addison-Wesley, 1995) dos autores Erich Gamma, Ri-chard Helm, Ralph Johnson e John Vlissides. Esses quatro autores são conhecidos como “Gang of Four”(GoF). Os diagramas UML apresentados nesta apostila são baseados nos diagramas desse livro.

Padrões GoF

Os padrões definidos no livro Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software sãodenominados padrões GoF. Eles são classificados em três categorias: padrões de criação, estruturaise comportamentais.

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P ADRÕES DE CRIAÇÃO

C A P

Í T U

L O

2Em um sistema orientado a objetos, a criação de certos objetos pode ser uma tarefa extrema-

mente complexa. Podemos destacar dois problemas relacionados a criação de objetos:

• definir qual classe concreta deve ser utilizada para criar o objeto;

• definir como os objetos devem ser criados e como eles se relacionam com outros objetos dosistema.

Seguindo o princípio do encapsulamento, essa complexidade deve ser isolada. A seguir, mostra-remos padrões de projetos que podem ser adotados para encapsular a criação de objetos em diversassituações distintas.

Veja abaixo um resumo do objetivo de cada padrão de criação.

Factory Method Encapsular a escolha da classe concreta a ser utilizada na criação de objetos de umdeterminado tipo.

Abstract Factory Encapsular a escolha das classes concretas a serem utilizadas na criação dos obje-tos de diversas famílias.

Builder Separar o processo de construção de um objeto de sua representação e permitir a sua cri-ação passo-a-passo. Diferentes tipos de objetos podem ser criados com implementações dis-tintas de cada passo.

Prototype Possibilitar a criação de novos objetos a partir da cópia de objetos existentes.

Singleton Permitiracriaçãodeumaúnicainstânciadeumaclasseefornecerummodopararecuperá-la.

Multiton Permitir a criação de uma quantidade limitada de instâncias de determinada classe e for-necer um modo para recuperá-las.

Object Pool Possibilitar o reaproveitamento de objetos.

Factory Method

Objetivo: Encapsular a escolha da classe concreta a ser utilizada na criação de objetos de um de-terminado tipo.

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9 P ADRÕE S DE CR IAÇ ÃO

1 p u b li c c l a ss EmissorJMS implements E m i ss o r {

2 p u b li c v o id e n vi a ( S t r i ng m e n sa g e m ) {

3 System .out .println (" E n vi a nd o p or J MS a m e ns a ge m : ");

4 S ys te m. ou t. pr in tl n( m en sa ge m) ;

5 }6 }

Código Java 2.4: EmissorJMS.java

Quando for necessário enviar um mensagem, podemos utilizar diretamente esses emissores.

1 E mi ss or e mi ss or = ne w EmissorSMS();

2 e mi ss or . e nv ia (" K 1 9 - T r e i na m e n to s " );

Código Java 2.5: Enviando uma mensagem por SMS

1 E mi ss or e mi ss or = ne w EmissorEmail();


Código Java 2.6: Enviando uma mensagem por email

1 E mi ss or e mi ss or = ne w EmissorJMS();


Código Java 2.7: Enviando uma mensagem por JMS

Utilizando essa abordagem, o código que deseja enviar uma mensagem referencia diretamenteas classes que implementam os mecanismos de envio. Para eliminar essa referência direta, podemosadicionar um intermediário entre o código que deseja enviar uma mensagem e as classes que imple-

mentam os emissores. Esse intermediário será o responsável pela escolha da classe concreta a serutilizada para criar o tipo de emissor adequado.

1 p u b li c c l a ss E m i s so r C r ea t o r {

2 p u b li c s t a ti c f i n al i n t S MS = ;

3 p u b li c s t a ti c f i n al i n t E M AI L = 1 ;

4 p u b li c s t a ti c f i n al i n t J MS = 2 ;

5

6 public E m i ss o r c r e at e ( in t t i p o De E m i ss o r ) {

7 if ( t i p o D eE m i s so r = = E m i s so r C r ea t o r . S MS ) {

8 r e t ur n n e w EmissorSMS();

9 } e l se i f( t i p o D e Em i s s or = = E m i s so r C r ea t o r . E M A IL ) {

1 r e t ur n n e w EmissorEmail();

11 } e l se i f( t i p o D e Em i s s or = = E m i s so r C r ea t o r . J M S ) {

12 r e t ur n n e w EmissorJMS();

13 } else {14 t h ro w n e w IllegalArgumentException( " T ip o d e e m is s or n ão s u po r ta d o ");

15 }

16 }

17 }

Código Java 2.8: EmissorCreator.java

Especialização

Talvez, o sistema tenha que trabalhar com dois tipos diferentes de envio de mensagens: síncrono

e assíncrono. Podemos especializar o criador de emissores, definindo subclasses.

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P ADRÕE S DE CR IAÇ ÃO 10

1 p u b li c c l a ss EmissorAssincronoCreator extends E m i s so r C r ea t o r {



4 r e t ur n n e w EmissorAssincronoSMS();

5 } e l se i f( t i p o D e Em i s s or = = E m i s so r C r ea t o r . E M A IL ) {6 r e t ur n n e w EmissorAssincronoEmail();


8 r e t ur n n e w EmissorAssincronoJMS();

9 } else {

1 t h ro w n e w IllegalArgumentException( " T ip o d e e m is s or n ão s u po r ta d o ");

11 }

12 }

13 }

Código Java 2.9: EmissorAssincronoCreator.java

1 p u b li c c l a ss EmissorSincronoCreator extends E m i s so r C r ea t o r {


3 if ( t i p o D eE m i s so r = = E m i s so r C r ea t o r . S MS ) {4 r e t ur n n e w EmissorSincronoSMS();

5 } e l se i f( t i p o D e Em i s s or = = E m i s so r C r ea t o r . E M A IL ) {

6 r e t ur n n e w EmissorSincronoEmail();


8 r e t ur n n e w EmissorSincronoJMS();

9 } else {


11 }

12 }

13 }

Código Java 2.10: EmissorSincronoCreator.java

Agora, para enviar uma mensagem, podemos acionar o criador adequado (EmissorCreator,EmissorAssincronoCreator ou EmissorSincronoCreator) para obter o emissor desejado.

1 E mi ss or Cr ea to r c r ea to r = ne w EmissorAssincronoCreator();

2 E m i ss o r e mi s s or = c r ea t o r . c r ea t e ( E m i s so r C r ea t o r . S MS )


Código Java 2.11: Enviando uma mensagem por SMS

1 E mi ss or Cr ea to r c r ea to r = ne w EmissorAssincronoCreator();

2 E m i ss o r e mi s s or = c r ea t o r . c r ea t e ( E m i s so r C r ea t o r . E M AI L )


Código Java 2.12: Enviando uma mensagem por email

1 E mi ss or Cr ea to r c r ea to r = ne w EmissorSincronoCreator();

2 E m i ss o r e mi s s or = c r ea t o r . c r ea t e ( E m i s so r C r ea t o r . J MS )


Código Java 2.13: Enviando uma mensagem por JMS

Organização

O diagrama UML abaixo ilustra a organização desse padrão.

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Figura 2.2: UML do padrão Factory Method

Os personagens desse padrão são:

Product (Emissor)Classe ou interface que define o objeto a ser criado.

ConcreteProduct (EmissorSMS)Uma implementação particular do tipo de objeto a ser criado.

Creator (EmissorCreator)Classe ou interface que define a assinatura do método responsável pela criação do produto.

Pode possuir uma implementação padrão do método de criação do produto.ConcreteCreator (EmissorAssincronoCreator)

Classe que implementa ou sobrescreve o método de criação do produto.

Exercícios de Fixação

1 Crie um projeto Java no Eclipse chamado FactoryMethod.

2 Defina uma interface Emissor.

1 public interface E m i ss o r {

2 void e n v ia ( S t r i ng m e n s ag e m ) ;

3 }

Código Java 2.14: Emissor.java

3 Defina as classes EmissorSMS, EmissorEmail e EmissorJMS que irão implementar a interfaceEmissor.

1 p u b li c c l a ss EmissorSMS implements E m i ss o r {

2 p u b li c v o id e n vi a ( S t r i ng m e s sa g e ) {

3 System .out .println (" E n vi a nd o p or S MS a m e ns a ge m : ");

4 S ys te m. ou t. pr in tl n( me ss ag e) ;5 }

6 }

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Código Java 2.15: EmissorSMS.java

1 p u b li c c l a ss EmissorEmail implements E m i ss o r {2 p u b li c v o id e n vi a ( S t r i ng m e s sa g e ) {

3 System .out .println (" E n vi a nd o p or e ma i l a m e ns a ge m : ");

4 S ys te m. ou t. pr in tl n( me ss ag e) ;

5 }

6 }

Código Java 2.16: EmissorEmail.java

1 p u b li c c l a ss EmissorJMS implements E m i ss o r {

2 p u b li c v o id e n vi a ( S t r i ng m e s sa g e ) {

3 System .out .println (" E n vi a nd o p or J MS a m e ns a ge m : ");

4 S ys te m. ou t. pr in tl n( me ss ag e) ;

5 }

6 }

Código Java 2.17: EmissorJMS.java

4 Crie uma classe para testar os emissores.

1 p u b li c c l a ss T e s t aE m i s so r e s {

2 p u b li c s t a ti c v o id m a in ( S t r i ng [ ] a r gs ) {

3 Emissor emissor1 = ne w EmissorSMS();

4 emissor1 .envia (" K 1 9 T r e i na m e n to s " );

5

6 Emissor emissor2 = ne w EmissorEmail();


8

9 Emissor emissor3 = ne w EmissorJMS();

1 emissor3.envia( " K 1 9 T r e i na m e n to s " );11 }

12 }

Código Java 2.18: TestaEmissores.java

5 Para tornar a classe TestaEmissores menos dependente das classes que implementam os me-canismos de envio, podemos definir uma classe intermediária que será responsável pela criação dosemissores.


2 p u b li c s t a ti c f i n al i n t S MS = ;

3 p u b li c s t a ti c f i n al i n t E M AI L = 1 ;

4 p u b li c s t a ti c f i n al i n t J MS = 2 ;

5



8 r e t ur n n e w EmissorSMS();

9 } e l se i f ( t i p o D eE m i s so r = = E m i s so r C r e at o r . E M A IL ) {

1 r e t ur n n e w EmissorEmail();

11 } e l se i f ( t i p o D eE m i s so r = = E m i s so r C r e at o r . J M S ) {

12 r e t ur n n e w EmissorJMS();

13 } else {


15 }

16 }

17 }


6 Altere a classe TestaEmissores para utilizar a classe EmissorCreator.

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1 p u b li c c l a ss T e s t aE m i s so r e s {


3 EmissorCreator creator = ne w EmissorCreator();

4

5 //SMS6 E mi ss or e mi ss or 1 = c re at or . c re at e ( Em is so rC re at or . S MS ) ;


8

9 //Email

1 E m i ss o r e m i s so r 2 = c r e at o r . c r e at e ( E m i s s o rC r e a to r . E M A IL ) ;


12

13 //JMS

14 E mi ss or e mi ss or 3 = c re at or . c re at e ( Em is so rC re at or . J MS ) ;


16 }

17 }

Código Java 2.20: TestaEmissores.java

Abstract Factory

Objetivo: Encapsular a escolha das classes concretas a serem utilizadas na criação dos objetos de

diversas famílias.

Exemplo prático

Estabelecimentos comerciais normalmenteoferecem aos clientes diversas opçõesde pagamento.Por exemplo, clientes podem efetuar pagamentos com dinheiro, cheque, cartões de crédito ou dé-bito, entre outros.

Pagamentos com cartões são realizados por meio de uma máquina de cartão, oferecida e insta-lada por empresas como Cielo e Redecard. Geralmente, essa máquina é capaz de lidar com cartõesde diferentes bandeiras (como Visa e Mastercard).

Nosso objetivo é programar essas máquinas, isto é, desenvolver uma aplicação capaz de se co-municar com as diferentes bandeiras e registrar pagamentos.

No momento do pagamento, a máquina de cartão deve enviar as informações relativas a transa-

ção (como valor e senha) para a bandeira correspondente ao cartão utilizado. Além disso, a máquinadeve aguardar uma resposta de confirmação ou recusa do pagamento.

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1 p u b li c c l a ss VisaComunicadorFactory implements C o m u ni c a d o rF a c t o ry {

2 public E m i ss o r c r e a te E m i ss o r ( ) {

3 / / c r ia n do u m e m is s or V is a

4 }

56 public R e c ep t o r c r e a te R e c ep t o r ( ) {

7 / / c r ia n do u m r e ce p to r V is a

8 }

9 }

Código Java 2.22: VisaComunicadorFactory.java

1 p u b li c c l a ss MastercardComunicadorFactory implements C o m u n ic a d o rF a c t o ry {


3 / / c r i an d o u m e m i ss o r M a s t er c a r d

4 }

5

6 public R e c ep t o r c r e a te R e c ep t o r ( ) {7 / / c r i an d o u m r e c ep t o r M a s t er c a r d

8 }

9 }

Código Java 2.23: MastercardComunicadorFactory.java

O processo de escolha da fábrica é realizado de acordo com a bandeira do cartão utilizado.

1 public C o m u ni c a d o rF a c t or y g e t C o mu n i c a do r F a ct o r y ( C a r ta o c a r ta o ) {

2 S tr in g b an de ir a = c ar ta o . ge tB an de ir a () ;

3 C la ss cl az z = C la ss . f or Na me ( b an de ir a + "ComunicadorFactory" ) ;

4 return (ComunicadorFactory) clazz.newInstance ();

5 }

Código Java 2.24: Selecionando a fábrica de acordo com as preferências do usuário

Dessa forma, o código da aplicação se torna independente da fábrica utiliza.

1 C ar ta o c ar ta o = .. .

2 C o m u n ic a d o rF a c t o ry f a c t or y = g e t C om u n i ca d o r F ac t o r y ( c a rt a o ) ;

3

4 S tr in g t ra ns ac ao = . ..

5 E m is s or e m is s or = f a ct o ry . g e tE m is s or ( ) ;

6 e m is s or . e n vi a ( t ra n sa c ao ) ;

78 R e ce p to r r e ce p to r = f a ct o ry . g e t Re c ep t or ( ) ;

9 S tr i ng r e s p os t a = r e ce p to r . r ec e be ( ) ;

Código Java 2.25: enviando mensagens

Organização


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Figura 2.4: UML do padrão Abstract Factory


AbstractFactory (ComunicadorFactory)Interface que define as assinaturas dos métodos responsáveis pela criação dos objetos umafamília.

ConcreteFactory (VisaComunicadorFactory , MastercardComunicadorFactory )Classe que implementa os métodos de criação dos objetos de uma família.

AbstractProduct (Emissor, Receptor)Interface que define um tipo de produto.

ConcreteProduct (EmissorVisa, ReceptorVisa, EmissorMastercard, ReceptorMastercard)Implementação particular de um tipo de produto.

Client (Aplicação)Usa apenas as interfaces AbstractFactory e AbstractProduct.

Abstract Factory + Factory Method

Podemos combinar os dois padrões vistos anteriormente. As implementações da Abstract Fac-tory podem acionar os Factory Methods para criar os emissores e receptores.

1 p u b li c c l a ss VisaComunicadorFactory implements C o m u ni c a d o rF a c t o ry {

2 private E m i s so r C r e at o r e m i s so r C r ea t o r = ne w EmissorCreator();

3 private R e c e p to r C r e at o r r e c e pt o r C re a t o r = ne w ReceptorCreator();

4


6 r e t ur n t h is .emissorCreator.create(EmissorCreator.VISA);

7 }

8

9 public R e c ep t o r c r e a te R e c ep t o r ( ) {1 r e t ur n t h is .receptorCreator.create(ReceptorCreator.VISA);

11 }

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12 }

Código Java 2.26: VisaComunicadorFactory.java

1 p u b li c c l a ss MastercardComunicadorFactory implements C o m u n ic a d o rF a c t o ry {2 private E m i s so r C r e at o r e m i s so r C r ea t o r = ne w EmissorCreator();

3 private R e c e p to r C r e at o r r e c e pt o r C re a t o r = ne w ReceptorCreator();

4


6 r e t ur n t h is .emissorCreator.create(EmissorCreator.MASTERCARD);

7 }

8

9 public R e c ep t o r c r e a te R e c ep t o r ( ) {

1 r e t ur n t h is .receptorCreator.create(ReceptorCreator.MASTERCARD);

11 }

12 }

Código Java 2.27: MastercardComunicadorFactory.java


7 Crie um projeto chamado AbstractFactory .

8 Defina as interfaces Receptor e Emissor.



3 }


1 public interface R e c ep t o r {

2 St rin g rec ebe () ;

3 }

Código Java 2.29: Receptor.java

9 Defina as implementações Visa e Mastercard para as interfaces Emissor e Receptor.

1 p u b li c c l a ss ReceptorVisa implements R e c ep t o r {

2 p u b li c v o id r e c eb e ( ) {

3 System .out .println (" R e c e be n d o m e n sa g e m d a V i sa . ") ;

4 String mensagem = " M e n s a ge m d a V i s a " ;5 return mensagem;

6 }

7 }

Código Java 2.30: ReceptorVisa.java

1 p u b li c c l a ss ReceptorMastercard implements R e c ep t o r {

2 public S t r in g r e c eb e ( ) {

3 System .out .println (" R e c e be n d o m e n sa g e m d a M a s t er c a r d . ");

4 String mensagem = " M e n s a ge m d a M a s t er c a r d ";

5 return mensagem;

6 }

7 }

Código Java 2.31: ReceptorMastercard.java

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1 p u b li c c l a ss EmissorVisa implements E m i ss o r {


3 System .out .println (" E n vi a nd o a s e gu i nt e m e ns a ge m p ar a a V is a : ");


5 }6 }

Código Java 2.32: EmissorVisa.java

1 p u b li c c l a ss EmissorMastercard implements E m i ss o r {


3 System .out .println (" E n v i an d o a s e g ui n t e m e n sa g e m p a r a a M a s te r c a rd : " );


5 }

6 }

Código Java 2.33: EmissorMastercard

10 Defina as fábricas de emissores e receptores.


2 p u b li c s t a ti c f i n al i n t V IS A = ;

3 p u b li c s t a ti c f i n al i n t M A S T ER C A R D = 1 ;

4

5 public E m i ss o r c r e at e ( in t t i p o Do E m i ss o r ) {

6 if ( t i p o D oE m i s so r = = E m i s so r C r ea t o r . V I SA ) {

7 r e t ur n n e w EmissorVisa();

8 } e l se i f( t i p o D o Em i s s or = = E m i s so r C r ea t o r . M A S T ER C A R D ) {

9 r e t ur n n e w EmissorMastercard();

1 } else {


12 }

13 }14 }


1 p u b li c c l a ss R e c e pt o r C re a t o r {

2 p u b li c s t a ti c f i n al i n t V IS A = ;

3 p u b li c s t a ti c f i n al i n t M A S T ER C A R D = 1 ;

4

5 public R e c ep t o r c r e at e ( in t t i p o Do R e c ep t o r ) {

6 if ( t i p o D o Re c e p to r = = R e c e pt o r C re a t o r . V I SA ) {

7 r e t ur n n e w ReceptorVisa();

8 } e l se i f ( t i p o D oR e c e p to r = = R e c e pt o r C re a t o r . M A S TE R C A RD ) {

9 r e t ur n n e w ReceptorMastercard();

1 } else {

11 t h ro w n e w IllegalArgumentException( " T i p o d e r e c ep t o r n ã o s u p o rt a d o . ") ;

12 }

13 }

14 }

Código Java 2.35: ReceptorCreator.java

11 Crie uma interface ComunicadorFactory para padronizar as fábricas de emissores e receptores.

1 public interface C o m u n ic a d o r Fa c t o ry {

2 E mi ss or c re at eE mi ss or () ;

3 R ec ep to r c re at eR ec ep to r () ;

4 }

Código Java 2.36: ComunicadorFactory.java

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Objetivo: Separar o processo de construção de um objeto de sua representação e permitir a sua

criação passo-a-passo. Diferentes tipos de objetos podem ser criados com implementações distintas de

cada passo.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema para gerar boletos bancários. No Brasil, a FEBRABAN (Fede-ração Brasileira de Bancos) define regras gerais para os boletos. Contudo, cada instituição bancáriadefine também as suas próprias regras específicas para o formato dos dados dos boletos.

Segundo a FEBRABAN, os elementos principais relacionados a um boleto são:

Sacado: Pessoa ou empresa responsável pelo pagamento do boleto.

Cedente: Pessoa ou empresa que receberá o pagamento do boleto.

Banco: Instituição que receberá o pagamento do sacado e creditará o valor na conta do cedente.

Código de Barras: Representação gráfica das informações do boleto.

Linha Digitável: Representação numérica das informações do boleto.

Nosso Número: Código de identificação do boleto utilizado pela instituição bancária e pelo cedentepara controle dos pagamentos.

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Cedente

Sacado

Nosso Número

Valor

Vencimento

Cedente

Sacado

Nosso Número

Valor

Vencimento

K19 Treinamentos

Rafael Cosentino

Cedente

Sacado

Nosso Número

Valor

Vencimento

K19 Treinamentos1234567890

R$ 300,00

12/12/2012Rafael Cosentino

K19 Bank

Cedente

Sacado

Nosso Número

Valor

Vencimento

|252-0| 857-09543-234-12464278-27857-5487362-34613-35

K19 Treinamentos1234567890

R$ 300,00

12/12/2012Rafael Cosentino

Figura 2.5: Passo-a-passo da criação de um boleto

Para gerar um boleto, devemos definir todas essas informações. Para encapsular a complexidadedesse processo, poderíamos definir classes responsáveis pela criação dos boletos de acordo com ainstituição bancária. Inclusive, poderíamos padronizar essas classes através de uma interface.

1 public i n t e fa c e B o l e to B u i ld e r {

2 void buildSacado(String sacado);

3 void buildCedente(String cedente);

4 void buildValor( double valor);5 void buildVencimento(Calendar vencimento);

6 void buildNossoNumero( in t nossoNumero);

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7 void buildCodigoDeBarras();

8 void buildLogotipo();

9

1 B o l et o g e t Bo l e t o ( ) ;

11 }

Código Java 2.40: BoletoBuilder.java

1 p u b li c c l a ss BBBoletoBuilder implements B o l e to B u i ld e r {

2 / / i m pl e me n ta ç ão d os m é to d os s e gu i nd o a s r e gr as d a F E BR A BA N e d o B B

3 }

Código Java 2.41: BBBoletoBuilder.java

1 p u b li c c l a ss ItauBoletoBuilder implements B o l e to B u i ld e r {

2 / / i m pl e me n ta ç ão d os m é to d os s e gu i nd o a s r e gr as d a F E BR A BA N e d o I ta ú

3 }

Código Java 2.42: ItauBoletoBuilder.java

1 p u b li c c l a ss BradescoBoletoBuilder implements B o l e to B u i ld e r {

2 / / i m pl e me n ta ç ão d os m é to d os s e gu i nd o a s r e gr as d a F E BR A BA N e d o B r ad e sc o

3 }

Código Java 2.43: BradescoBoletoBuilder.java

Agora, poderíamos obter de alguma fonte externa (usuário, banco de dados, arquivos e etc) asinformações necessárias e gerar um boleto utilizando o montador adequado.

1 p u b li c c l a ss G e r a do r D e Bo l e t o {

2 private BoletoBuilder boletoBuilder;3

4 public G e r a do r D e B ol e t o ( B o l e t oB u i l d er b o l e to B u i ld e r ) {

5 this . b o l e t o Bu i l d er = b o l e to B u i ld e r ;

6 }

7

8 public B o l et o g e r aB o l e to ( ) {

9 String sacado = ...

1 this .boletoBuilder.buildSacado(sacado);

11

12 String cedente = ...

13 this .boletoBuilder.buildCedente(cedente);

14

15 double v al o r = . ..

16 this .boletoBuilder.buildValor(valor);

17

18 Calendar vencimento = ...19 this .boletoBuilder.buildVencimento(vencimento);

2

21 this .boletoBuilder.buildCodigoDeBarras();

22

23 this .boletoBuilder.buildLogotipo();

24

25 r e t ur n t h is .boletoBuilder.getBoleto();

26 }

27 }

Código Java 2.44: GeradorDeBoleto.java

Quando for necessário gerar um boleto, devemos escolher uma implementação da interface

BoletoBuilder.

22 www.k19.com.br




1 B o le t oB u il d er b o l et o Bu i ld e r = ne w BBBoletoBuilder();

2 G e ra d or D eB o le t o g e ra d or D eB o le t o = ne w GeradorDeBoleto(boletoBuilder);

3 B ol e to b o le t o = g e ra d or D eB o le t o . g er a Bo l et o ( );

Código Java 2.45: Gerando um boleto

Organização


Figura 2.6: UML do padrão Builder


Product (Boleto)Define os objetos que devem ser construídos pelos Builders.

Builder (BoletoBuilder)Interface que define os passos para a criação de um produto.

ConcreteBuilder (BBBoletoBuilder, ItauBoletoBuilder, BradescoBoletoBuilder)Constrói um produto específico implementando a interface Builder.

Director (GeradorDeBoleto) Aciona os método de um Builder para construir um produto.


15 Crie um projeto chamado Builder.

16 Defina uma interface para os boletos.

1 public interface B o l et o {

2 St rin g ge tSa cad o() ;

3 S tr in g g et Ce de nt e () ;4 double getValor();

5 C al en da r g et Ve nc im en to () ;

www.k19.com.br 23




6 in t getNossoNumero();

7 St rin g to St rin g() ;

8 }

Código Java 2.46: Boleto.java

17 Defina a classe BBBoleto que implementa a interface Boleto.

1 p u b li c c l a ss BBBoleto implements B o l et o {

2 private S t r in g s a c ad o ;

3 private S t r in g c e d en t e ;

4 p r i va t e d o u bl e valor;

5 private C a l en d a r v e n c im e n to ;

6 p r i va t e i n t nossoNumero;

7

8 public BBBoleto(String sacado , String cedente , double valor, Calendar vencimento , √-

in t n o s s oN u m e ro ) {

9 this . s a ca do = s ac a do ;

1 this . c e d e nt e = c e d en t e ;11 this . v a lo r = v a lo r ;

12 this . v e n c i me n t o = v e n c im e n t o ;

13 this . n o s s o Nu m e r o = n o s s oN u m e ro ;

14 }

15

16 public S t r in g g e t S ac a d o ( ) {

17 r e t ur n t h is .sacado;

18 }

19

2 public S t r in g g e t Ce d e n te ( ) {

21 r e t ur n t h is .cedente;

22 }

23

24 public double g e t V al o r ( ) {

25 r e t ur n t h is .valor;

26 }27

28 public C a l en d a r g e t V en c i m en t o ( ) {

29 r e t ur n t h is .vencimento;

3 }

31

32 p u b li c i n t g e t N os s o N um e r o ( ) {

33 r e t ur n t h is .nossoNumero;

34 }

35

36 public S t r in g t o S t ri n g ( ) {

37 S tr in gB ui ld er s tr in gB ui ld er = ne w StringBuilder();

38 s tr in gBu il der . app end (" B o l e to B B ");

39 s tr in gBu il der . app end ("\n" );

4

41 s tr in gBu il der . app end (" S a ca do : " + this .sacado);


43

44 s tr in gBu il der . app end (" C e d e nt e : " + this .cedente);


46

47 s tr in gBu il der . app end (" V a lo r : " + this .valor);


49

5 stringBuilder.append( " V e n c i me n t o : " + this .sacado);


52

53 S im pl eD at eF or ma t s im pl eD at eF or ma t = ne w SimpleDateFormat( "dd/MM/yyyy" );

54 S tr in g f or ma t = s im pl eD at eF or ma t .f or ma t( this .vencimento.getTime());

55 s tr in gBu il der . app end (" V e n c i me n t o : " + f o r ma t ) ;


5758 s tr in gBu il der . app end (" N o ss o N ú me r o : " + this .nossoNumero);


24 www.k19.com.br




6

61 return stringBuilder.toString();

62 }

63 }

Código Java 2.47: Boleto.java

18 Defina uma interface que irá padronizar as classes responsáveis pela criação dos boletos.

1 public interface B o l e to B u i ld e r {

2 void buildSacado(String sacado);

3 void buildCedente(String cedente);

4 void buildValor( double valor);

5 void buildVencimento(Calendar vencimento);

6 void buildNossoNumero( in t nossoNumero);

7

8 Bo let o ge tBo let o() ;

9 }

Código Java 2.48: BoletoBuilder.java

19 Defina uma classe responsável pela criação de boletos do banco BB.

1 p u b li c c l a ss BBBoletoBuilder implements B o l e to B u i ld e r {

2 private S t r in g s a c ad o ;

3 private S t r in g c e d en t e ;



6 p r i va t e i n t nossoNumero;

7

8 p u b li c v o id b u i l dS a c a do ( S t r i n g s a c ad o ) {

9 this . s a ca do = s ac a do ;

1 }

11

12 p u b li c v o id b u i l dC e d e nt e ( S t r i ng c e d en t e ) {

13 this . c e d e nt e = c e d en t e ;

14 }

15

16 p u b li c v o id buildValor( double v al o r ) {

17 this . v a lo r = v a lo r ;

18 }

19

2 p u b li c v o id b u i l d Ve n c i m en t o ( C a l e nd a r v e n c im e n t o ) {


22 }

23

24 p u b li c v o id buildNossoNumero( in t n o s s oN u m er o ) {

25 this . n o s s o Nu m e r o = n o s s oN u m e ro ;

26 }27

28 public B o l et o g e t B ol e t o ( ) {

29 r e t ur n n e w BBBoleto(sacado , cedente , valor , vencimento , nossoNumero);

3 }

31 }

Código Java 2.49: BBBoletoBuilder.java

20 Faça uma classe para gerar boletos.

1 p u b li c c l a ss G e r a do r D e Bo l e t o {

2 private BoletoBuilder boletoBuilder;

3

4 public G e r a do r D e B ol e t o ( B o l e t oB u i l d er b o l e to B u i ld e r ) {5 this . b o l e t o Bu i l d er = b o l e to B u i ld e r ;

6 }

www.k19.com.br 25




7

8 public B o l et o g e r aB o l e to ( ) {

9

1 this .boletoBuilder.buildSacado( " M a r c el o M a r ti n s ") ;

11

12 this .boletoBuilder.buildCedente( " K 1 9 T r e i na m e n to s " );13

14 this .boletoBuilder.buildValor(1 .54);

15

16 C al en da r v en ci me nt o = C al en da r . ge tI ns ta nc e () ;

17 v en ci me nt o .a dd ( Ca le nd ar . DATE , 3) ;

18 this .boletoBuilder.buildVencimento(vencimento);

19

2 this .boletoBuilder.buildNossoNumero(1234);

21

22 B ol et o b ol et o = b ol et oB ui ld er . g et Bo le to ( );

23

24 return boleto;

25 }

26 }

Código Java 2.50: GeradorDeBoleto.java

21 Faça uma classe para testar o gerador de boleto.

1 p u b li c c l a ss T e s t a Ge r a d or D e B o le t o {


3 B ol et oBu il der b ol et oB ui ld er = ne w BBBoletoBuilder();

4 G er ad or De Bo le to g er ad or De Bo le to = ne w GeradorDeBoleto(boletoBuilder);

5 B ol et o b ol et o = g er ad or De Bo le to . g er aB ol et o () ;

6 S ys te m. ou t. pr in tl n( bo le to );

7 }

8 }

Código Java 2.51: TestaGeradorDeBoleto.java

Prototype

Objetivo: Possibilitar a criação de novos objetos a partir da cópia de objetos existentes.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema de anúncios semelhante ao do Google Adwords. Nesse sis-tema, os usuários poderão criar campanhas e configurá-las de acordo com as suas necessidades.Uma campanha é composta por diversas informações, entre elas:

• Uma lista de anúncios.

• O valor diário máximo que deve ser gasto pela campanha.

• O valor máximo por exibição de anúncio.

• As datas de início e término.

Nesse tipo de sistema, os usuários geralmente criam campanhas com configurações extrema-mente parecidas. Dessa forma, seria interessante que o sistema tivesse a capacidade de criar uma

campanha a partir de uma outra campanha já criada anteriormente, para que as configurações pu-dessem ser aproveitadas.

26 www.k19.com.br




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Figura 2.7: Criando um anúncio a partir de um pré-existente

1 C a mp a nh a n o va = v e l ha . c r ia U ma C op i a () ;

Código Java 2.52: Criando uma campanha como cópia de outra

Vários objetos do nosso sistema poderiam ter essa capacidade. Seria interessante definir umainterface para padronizar e marcar os objetos com essas características.

1 public interface Prototype <T> {

2 T clone () ;

3 }

Código Java 2.53: Prototype.java

Depois, devemos implementar a interface Prototype nas classes que devem possuir a caracte-rística que desejamos.

1 p u b li c c l a ss Campanha implements Prototype <Campanha > {

2 / / a t r ib u t o s e m é t od o s

3

4 public C a m pa n h a c l o ne ( ) {

5 / / l ó gi c a p ar a c ri a r u ma c óp i a d a c a mp a nh a t hi s

6 }

7 }

Código Java 2.54: Campanha.java

Quando o usuário quiser criar uma campanha com as mesmas configurações de uma campanha já criada, devemos escrever um código semelhante a este:

1 C am pa nh a c am pa nh a1 = . ..

2 C a mp a nh a c a m pa n ha 2 = c a mp a nh a 1 . cl on e ( );

3 c a mp a nh a 2 . se t No m e (" K 19 - C a mp a nh a d e V er ã o ");

4 c a m pa n h a 2 . g e tA n u n ci o s ( ) . g et ().setTitulo( " K 19 - P a dr õ es d e P r oj e to " );

5 c a m pa n h a 2 . g e tA n u n ci o s ( ) . g et ().setTexto( " N ov o t r ei n am e nt o d e P a dr õ es d e P r oj e to d a K 19√-

" );

Código Java 2.55: clonando uma campanha

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Organização

Figura 2.8: UML do padrão Prototype


Prototype Abstração dos objetos que possuem a capacidade de se auto copiar.

ConcretePrototype (Campanha)Classe que define um tipo particular de objeto que pode ser clonado.

ClientClasse que cria novos objetos a partir da interface definida por Prototype.


22 Crie um projeto Java chamado Prototype.

23 Defina uma interface Prototype.

1 public interface Prototype <T> {

2 T clone () ;

3 }

Código Java 2.56: Prototype.java

24 Defina uma classe Campanha que implementa a interface Prototype.

1 p u b li c c l a ss Campanha implements Prototype <Campanha > {

2 private S t r in g n o me ;


4 private Set<String > palavrasChave;

5

6 public C a m pa n h a ( S t ri n g n o me , C a l en d a r v e nc i m en t o , S et < S t r i ng > p a l a vr a s C ha v e ) {

7 this . n om e = n om e ;


9 this . p a l a v r as C h a ve = p a l a vr a s C ha v e ;

1 }

1112 public S t r in g g e t No m e ( ) {

13 return nome;

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14 }

15

16 public C a l en d a r g e t V en c i m en t o ( ) {

17 return vencimento;

18 }

192 public Set<String > getPalavrasChave() {

21 return palavrasChave;

22 }

23

24 public C a m pa n h a c l o ne ( ) {

25 String nome = " C ó pi a d a C a mp a nh a : " + this .nome;

26 C al en da r v en ci me nt o = ( Ca le nd ar ) this .vencimento.clone();

27 Set < St ri ng > p al av ra sC ha ve = ne w HashSet <String >( this .palavrasChave);

28 Campanha campanha = ne w Campanha(nome, vencimento , palavrasChave);

29

3 return campanha;

31 }

32

33 public S t r in g t o S t ri n g ( ) {

34 StringBuffer buffer = ne w StringBuffer();

35 buffer .append ("---------------" ) ;36 buffer .append ("\n" ) ;

37 buffer .append (" N o me d a C a mp a nh a : ");

38 buffer .append (this .nome);

39 buffer .append ("\n" ) ;

4


42 S tr in g f or ma t = s im pl eD at eF or ma t .f or ma t( this .vencimento.getTime());

43 buffer .append (" V e n c i me n t o : " + f o r ma t ) ;


45

46 buffer .append ("Palavras -chave: \n" );

47 fo r ( S t r i ng p a l a vr a C h av e : this . p a l a v r as C h a ve ) {

48 buffer . append (" - " + p a l a vr a C h av e ) ;

49 buffer . append ("\n" );

5 }

51 buffer .append ("---------------" ) ;


53

54 return buffer.toString();

55 }

56 }

Código Java 2.57: Campanha.java

25 Faça uma classe para testar o método clone.

1 p u b li c c l a ss T e s t aP r o t ot y p e {


3 String nome = "K19" ;

4

5 C al en da r v en ci me nt o = C al en da r . ge tI ns ta nc e () ;

6 v en ci me nt o .a dd ( Ca le nd ar . DATE , 3) ;

7

8 Set <String > hashSet = ne w HashSet <String >();

9

1 hashSet.add("curso" );

11 hashSet .add ("java" ) ;

12 hashSet .add ("k19" );

13

14 Campanha campanha = ne w Campanha(nome, vencimento , hashSet);

15 S ys te m. ou t. pr in tl n( c am pa nh a) ;

16

17 C am pa nh a c lo ne = c am pa nh a. cl on e( );

18 S ys te m. ou t. pr in tl n( cl on e) ;19 }

2 }

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Código Java 2.58: TestaPrototype.java

Singleton

Objetivo: Permitir a criação de uma única instância de uma classe e fornecer um modo para

recuperá-la.

Exemplo prático

Suponha que estamos desenvolvendo um sistema que possui configurações globais obtidas a

partir de um arquivo de propriedades. Essas configurações podem ser armazenadas em um objeto.

1 p u b li c c l a ss C o n f ig u r a ca o {

2 private Map<String , String > propriedades = ne w HashMap <String ,String >();

3

4 public C o n f ig u r a ca o ( ) {

5 / / c a r re g a a s p r o p ri e d a de s o b t id a s d o a r q ui v o d e c o n f ig u r a ca o

6 }

7

8 public S t r in g g e t P ro p r i ed a d e ( S t r in g n o m e Da P r o p ri e d a de ) {

9 r e t ur n t h is .propriedades.get(nomeDaPropriedade);

1 }

11 }

Código Java 2.59: Configuracao.java

Não desejamos que existam mais do que um objeto dessa classe ao mesmo tempo no sistema.Para garantir essa restrição, podemos tornar o construtor da classe Configuracao privado e imple-mentar um método estático que controle a criação do único objeto que deve existir.


2 p r i va t e s t a ti c Configuracao instance;

3

4 private Map<String , String > propriedades = ne w HashMap <String ,String >();

5

6 private C o n f ig u r a ca o ( ) {

7 / / c a r re g a a s p r o p ri e d a de s o b t id a s d o a r q ui v o d e c o n f ig u r a ca o

8 }

91 public static C o n f ig u r a ca o g e t In s t a nc e ( ) {

11 if ( C o n f i gu r a c ao . i n s t a n ce = = null ) {

12 Configuracao .instance = ne w Configuracao();

13 }

14 return Configuracao.instance;

15 }

16



19 }

2 }


De qualquer ponto do código do nosso sistema, podemos acessar o objeto que contém as confi-gurações da aplicação.

30 www.k19.com.br




1 S t r in g t i m e Zo n e = C o nf i g u ra c a o . g e t I ns t a n ce ( ) . g e t P r o pr i e d ad e ( "time-zone" );

Código Java 2.61: acessando as propriedades

Organização


Figura 2.9: UML do padrão Singleton

O personagem desse padrão é:

Singleton (Configuracao)Classequepermiteacriaçãodeumaúnicainstânciaeforneceummétodoestáticopararecuperá-la.


26 Crie um projeto Java chamado Singleton.

27 Crie a classe Configuração e impeça que mais de um objeto exista ao mesmo tempo no sistema.


2 private Map<String , String > propriedades;

3 p r i va t e s t a ti c Configuracao instance;

4

5 private C o n f ig u r a ca o ( ) {

6 this . p r o p r i ed a d e s = ne w HashMap <String , String >();

7 this .propriedades.put( "time-zone" , "America/Sao_Paulo" );

8 this .propriedades.put( "currency -code" , "BRL" ) ;

9 }1

11 public static C o n f ig u r a ca o g e t In s t a nc e ( ) {

12 if ( C o n f i gu r a c ao . i n s t a n ce = = null ) {

13 Configuracao .instance = ne w Configuracao();

14 }

15 return Configuracao.instance;

16 }

17



2 }

21 }


28 Teste a classe Configuracao.

www.k19.com.br 31




1 p u b li c c l a ss T e s t aS i n g le t o n {


3 C on fi gu ra ca o c on fi gu ra ca o = C on fi gu ra ca o . ge tI ns ta nc e () ;

4 S ys te m .o ut . p ri nt ln ( c on fi gu ra ca o . ge tP ro pr ie da de ("time-zone" )) ;

5 S ys te m .o ut . p ri nt ln ( c on fi gu ra ca o . ge tP ro pr ie da de ("currency -code" )) ;6 }

7 }

Código Java 2.63: TestaSingleton.java

Multiton (não GoF)

Objetivo: Permitir a criação de uma quantidade limitada de instâncias de determinada classe e

fornecer um modo para recuperá-las.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo uma aplicação que possuirá diversos temas para interface do usuário. Onúmero de temas é limitado e cada usuário poderá escolher o de sua preferência. Podemos imple-mentar os temas através de uma classe.

1 p u b li c c l a ss T em a {


3 private C o lo r c o r Do F u n do ;

4 private C o lo r c o r Da F o n te ;

5

6 / / G E T TE R S A N D S E T T E R S7 }

Código Java 2.64: Tema.java

Agora, devemos criar os temas que serão disponibilizados para a escolha dos usuários.

1 Tema tema1 = ne w Tema();

2 t em a1 . s et No me ("Sky" );

3 t e m a1 . s e t C o r D oF u n d o ( C ol o r . B L UE ) ;

4 t e m a1 . s e t C o r D aF o n t e ( C ol o r . B L AC K ) ;

5


7 t em a2 . s et No me ("Fire" );

8 t e m a2 . s e t C o r D oF u n d o ( C ol o r . R ED ) ;

9 t e m a2 . s e t C o r D aF o n t e ( C ol o r . W H IT E ) ;


Queremos controlar os temas criados de maneira centralizada e acessá-los de qualquer ponto daaplicação garantindo que exista apenas uma instância de cada tema. Podemos expandir a propostado padrão Singleton para resolver esse problema.

O construtor da classe Tema deve ser privado para que os objetos não sejam criados em qualquerlugar da aplicação. Além disso, essa classe deve disponibilizar um método para que as instânciaspossam ser acessadas globalmente.


32 www.k19.com.br







5

6 p r i va t e s t a ti c M ap < S t r i ng , T em a > t e m as = ne w HashMap <String , Tema >();

78 p u b li c s t a ti c f i n al S tr i ng S KY = "Sky" ;

9 p u b li c s t a ti c f i n al S tr i ng F IR E = "Fire" ;

1

11 static {


13 t em a1 . se tN om e( Te ma . SK Y) ;

14 t em a1 . s et Co rD oF un do ( C ol or . BL UE ) ;

15 t em a1 . s et Co rD aF on te ( C ol or . B LA CK ) ;

16


18 t em a2 . se tN om e( Te ma . FI RE );

19 t em a2 . s et Co rD oF un do ( C ol or . RE D );

2 tema2.setCorDaFonte(Color.WHITE);

21

22 t em as . pu t( te ma 1. ge tN om e () , t em a1 ) ;

23 t em as . pu t( te ma 2. ge tN om e () , t em a2 ) ;24 }

25

26 private T e ma ( ) {

27 }

28

29 public static T e ma g e t I ns t a n ce ( S t r i n g n o m e Do T e m a ) {

3 return Tema.temas.get(nomeDoTema);

31 }

32

33 / / G E T TE R S A N D S E T T E R S

34 }


Organização


Figura 2.10: UML do padrão Multiton

O personagem desse padrão é:

Multiton (Tema)Classe que permite a criação de uma quantidade limitada de instâncias e fornece um métodoestático para recuperá-las.


www.k19.com.br 33




29 Crie um projeto chamado Multiton.

30 Crie a classe Tema e pré defina os temas “Fire” e “Sky” utilizando o padrão Multiton.





5

6 p r i va t e s t a ti c M ap < S t r i ng , T em a > t e m as = ne w HashMap <String , Tema >();

7

8 p u b li c s t a ti c f i n al S tr i ng S KY = "Sky" ;

9 p u b li c s t a ti c f i n al S tr i ng F IR E = "Fire" ;

1

11 static {


13 t em a1 . se tN om e( Te ma . SK Y) ;

14 t em a1 . s et Co rD oF un do ( C ol or . BL UE ) ;15 t em a1 . s et Co rD aF on te ( C ol or . B LA CK ) ;

16


18 t em a2 . se tN om e( Te ma . FI RE );

19 t em a2 . s et Co rD oF un do ( C ol or . RE D );

2 tema2.setCorDaFonte(Color.WHITE);

21



24 }

25

26 private T e ma ( ) {

27 }

28

29 public static T e ma g e t I ns t a n ce ( S t r i n g n o m e Do T e m a ) {

3 return Tema.temas.get(nomeDoTema);31 }

32


34 return nome;

35 }

36

37 p u b li c v o id s e t No m e ( S t r in g n o me ) {


39 }

4

41 public C o l or g e t C or D o F un d o ( ) {

42 return corDoFundo;

43 }

44

45 p u b li c v o id s e t C or D o F un d o ( C o l or c o r Do F u n do ) {

46 this . c o r D o Fu n d o = c o r D oF u n d o ;47 }

48

49 public C o l or g e t C or D a F on t e ( ) {

5 return corDaFonte;

51 }

52

53 p u b li c v o id s e t C or D a F on t e ( C o l or c o r Da F o n te ) {

54 this . c o r D a Fo n t e = c o r D aF o n t e ;

55 }

56 }


31 Teste a classe Tema .

34 www.k19.com.br




1 p u b li c c l a ss T e s ta T e m a {


3 T em a t em aF ir e = T em a . ge tI ns ta nc e ( Te ma . FI RE ) ;

4 System .out .println (" T em a " + t e m a Fi r e . g e t No m e ( ) ) ;

5 System .out .println (" Co r D a F on te : " + t e m aF i r e . g e t Co r D a Fo n t e ( ) ) ;

6 System .out .println (" Co r D o F un do : " + t e m aF i r e . g e t Co r D o Fu n d o ( ) ) ;7

8 T em a t em aF ir e2 = T em a . ge tI ns ta nc e ( Te ma . FI RE ) ;

9

1 System.out.println( "--------" );

11 S ys tem .out .p rin tl n( " C o m p a ra n d o a s r e f e rê n c i as . . . ");

12 S ys te m .o ut . p ri nt ln ( t em aF ir e = = t em aF ir e2 ) ;

13 }

14 }

Código Java 2.68: TestaTema.java

Object Pool (não GoF)

Objetivo: Possibilitar o reaproveitamento de objetos.

Considere a seguinte situação. Pretendemos ir a um restaurante sem ter, contudo, efetuado umareserva. Ao chegar no restaurante, podemos nos deparar com duas situações: (i) há pelo menos umamesa livre e podemos nos sentar ou (ii) todas as mesas estão ocupadas e precisamos esperar até queuma mesa seja liberada.

Obviamente, a quantidade de mesas do restaurante é limitada. Além disso, o restaurante aco-moda um número máximo de pessoas por limitações físicas ou para seguir a legislação.

www.k19.com.br 35




1 public interface P oo l < T > {

2 T acquire () ;

3 void r e l ea s e ( T t ) ;

4 }

Código Java 2.69: Pool.java

1 p u b li c c l a ss FuncionarioPool implements Pool< Funcionario > {

2 private Collection <Funcionario > funcionarios;

3

4 public F u n c io n a r i oP o o l ( ) {

5 / / i n i c il i a z a a c o l eç ã o d e f u n c io n á r io s

6 }

7

8 public F u n c io n a ri o a c q ui r e ( ) {

9 / / e s co l he u m f u nc i on á ri o d a c o le ç ão

1 }

11

12 p u b li c v o id r e l ea s e ( F u n c io n a ri o f ) {13 / / a d ic i on a o f u nc i on á ri o n a c o le ç ão

14 }

15 }

Código Java 2.70: FuncionarioPool.java

1 p u b li c c l a ss SalaPool implements P oo l < S a la > {

2 private Collection <Sala> salas;

3

4 public S a l aP o o l ( ) {

5 / / i n ic i li a za a c o le ç ão d e s al as

6 }

7

8 public S a la a c q ui r e ( ) {

9 / / e s co l he u ma s al a d a c o le ç ão

1 }

11

12 p u b li c v o id r e l ea s e ( S a la s a la ) {

13 / / a d ic i on a a s al a n a c o le ç ão

14 }

15 }

Código Java 2.71: SalaPool.java

Agora, quando um projeto necessita de um recurso como funcionários ou salas basta utilizar ospools.

1 P oo l < Sa la > p oo lS al as = . ..

2 P oo l < F un c io n ar i o > p o ol F un c io n ar i o = . ..

3

4 / / o b t en d o o s r e c ur s o s

5 S al a s al a = p oo l Sa l as . a c qu i re ( ) ;

6 F u n c io n a r io f u n c i on a r i o = p o o lF u n c i on a r i o . a c q ui r e ( ) ;

7

8 / / u s an d o o s r e cu r so s

9 ...

1

11 / / l i b e ra n d o o s r e c u rs o s

12 p o o lS a l a s . r e le a s e ( s al a ) ;

13 p o o l Fu n c i o na r i o s . r e le a s e ( f u n ci o n ar i o )

Código Java 2.72: interagindo com um pool

www.k19.com.br 37




Organização


Figura 2.12: UML do padrão Object Pool


Product (Funcionario, Sala)Define os objetos gerenciados pelos Pools.

Pool (Pool)Interface dos objetos que controlam a aquisição e a liberação dos Products.

ConcretePool (SalaPool, FuncionarioPool)Implementação particular de um Pool que gerencia um Product específico.


32

Crie um projeto chamado ObjectPool.33 Defina as classes Sala e Funcionario.

1 p u b li c c l a ss F u n c io n a r io {


3

4 public F u n c io n a ri o ( S t r i ng n o me ) {


6 }

7


9 r e t ur n t h is .nome;

1 }

11 }

Código Java 2.73: Funcionario.java

38 www.k19.com.br




34 Defina a interface Pool.

1 public interface P oo l < T > {

2 T acquire () ;

3 void r e l ea s e ( T t ) ;

4 }

Código Java 2.74: Pool.java

35 Defina a classe FuncionarioPool que implementa a interface Pool.

1 p u b li c c l a ss FuncionarioPool implements Pool< Funcionario > {

2 private List <Funcionario > funcionarios;

3

4 public F u n c io n a r i oP o o l ( ) {

5 this . f u n c i o na r i o s = ne w ArrayList <Funcionario >();

6 this .funcionarios.add( ne w Funcionario(" M a r c el o M a r ti n s ")) ;

7 this .funcionarios.add( ne w Funcionario(" R a f a el C o s e nt i n o ")) ;

8 this .funcionarios.add( ne w Funcionario(" J o n as H i r at a ")) ;9

1 }

11

12 public F u n c io n a ri o a c q ui r e ( ) {

13 if ( this . f u n c i on a r i os . s i z e ( ) > ) {

14 r e t ur n t h is .funcionarios.remove( ) ;

15 }

16 else {

17 r e t ur n n u ll ;

18 }

19 }

2

21 p u b li c v o id r e l ea s e ( F u n c io n a ri o f u n c io n a r io ) {

22 this .funcionarios.add(funcionario);

23 }

24 }

Código Java 2.75: FuncionarioPool.java

36 Teste a classe FuncionarioPool.

1 p u b li c c l a ss T e s t a Fu n c i on a r i o Po o l {


3 Po ol < F un ci on ar io > f un ci on ar io Po ol = ne w FuncionarioPool();

4 F un ci on ar io f un ci on ar io = f un ci on ar io Po ol . a cq ui re ( );

5 while ( f u n c i on a r i o ! = null ) {

6 S ys te m. out . pr in tl n( fu nc io na ri o .g et No me () );

7 f un ci on ar io = f un ci on ar io Po ol . ac qu ir e () ;

8 }

9 }1 }

Código Java 2.76: TestaFuncionarioPool.java

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P ADRÕES ESTRUTURAIS

C A P

Í T U

L O

3 As interações entre os objetos de um sistema podem gerar fortes dependências entre esses ele-mentos. Essas dependências aumentam a complexidade das eventuais alterações no funcionamentodo sistema. Consequentemente, o custo de manutenção aumenta. Mostraremos alguns padrões deprojeto que diminuem o acoplamento entre os objetos de um sistema orientado a objetos.

Veja abaixo um resumo do objetivo de cada padrão estrutural.

Adapter Permitir que um objeto seja substituído por outro que, apesar de realizar a mesma tarefa,possui uma interface diferente.

Bridge Separar uma abstração de sua representação, de forma que ambos possam variar e produzirtipos de objetos diferentes.

Composite Agrupar objetos que fazem parte de uma relação parte-todo de forma a tratá-los semdistinção.

Decorator Adicionar funcionalidade a um objeto dinamicamente.

Facade Prover uma interface simplificada para a utilização de várias interfaces de um subsistema.

Front Controller Centralizar todas as requisições a uma aplicação Web.

Flyweight Compartilhar, de forma eficiente, objetos que são usados em grande quantidade.

Proxy Controlar as chamadas a um objeto através de outro objeto de mesma interface.

Adapter

Objetivo: Permitir que um objeto seja substituído por outro que, apesar de realizar a mesma tarefa,

possui uma interface diferente.

No Brasil, mais de dez tipos de tomadas e plugues eram comercializados. Em 2007, um novopadrão para os plugues e tomadas foi definido pela ABNT. Em 2011, tornou-se permitida somente avenda de produtos que seguiam o novo padrão de dois ou três pinos redondos.

No entanto, muitos consumidores ainda não estão preparados para o novo padrão e possuemtomadas incompatíveis principalmente com os plugues de três pinos.

Por outro lado, há também os casos em que a tomada segue o novo padrão mas o plugue do

aparelho não o segue. Esse pode ser o caso de aparelhos adquiridos antes da nova lei entrar em vigorou adquiridos fora do Brasil.

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P ADRÕE S ESTRUTURAIS 42

Nesses casos, uma solução é usar um adaptador. Veja a figura abaixo.

Figura 3.1: Plugue do notebook incompatível com o novo padrão de tomada

Essa é a essência do padrão Adapter.

Exemplo prático

Estamos realizando manutenção no sistema de gerenciamento de uma determinada empresa. Ocontrole de ponto desse sistema possui diversas limitações. Essas limitações causam muitos prejuí-zos. Principalmente, prejuízos financeiros.

Uma empresa parceira implementou uma biblioteca Java para controlar a entrada e saída dosfuncionários. Essa biblioteca não possui as limitações que existem hoje no sistema que estamosrealizando manutenção. Os diretoresdecidiramque a melhor estratégiaseria adquirir essabibliotecae implantá-la no sistema.

Para implantar essa biblioteca, teremos que substituir as classes que atualmente cuidam do con-trole de ponto pelas classes dessa biblioteca. A complexidade dessa substituição é alta pois os méto-

42 www.k19.com.br



43 P ADRÕE S ESTRUTURAIS

dos das classes antigas não são compatíveis com os métodos das classes novas. Em outras palavras,as interfaces são diferentes.

Para tentar minimizar o impacto dessa substituição no código do sistema, podemos definir clas-

ses intermediárias para adaptar as chamadas às classes da biblioteca que foi adquirida.

Por exemplo, atualmente, a entrada de um funcionário é registrada da seguinte maneira:

1 C o nt r ol e De P on t o c o nt r ol e De P on t o = ne w ControleDePonto();

2 F u nc i on a ri o f u nc i on a ri o = .. .

3 c o n t ro l e D e Po n t o . r e g i s tr a E n tr a d a ( f u n c io n a r io ) ;

Código Java 3.1: Registrando a entrada de um funcionário - atualmente

Utilizando as classes da nova biblioteca, a entrada de um funcionário deveria ser registrada as-sim:

1 C o nt r ol e De P on t oN o vo c o nt r ol e De P on t oN o vo = . ..


3

4 / / t ru e i n di c a e n tr a da e f a ls e i nd i ca s a íd a

5 c o n t r ol e D e Po n t o N ov o . r e g i s tr a ( f u n c i on a r i o . g e tC o d i go ( ) , true );

Código Java 3.2: Registrando a entrada de um funcionário - com a nova biblioteca

Para diminuir o impacto no código do sistema, podemos criar o seguinte adaptador:

1 p u b li c c l a ss ControleDePontoAdapter extends C o n t ro l e D e Po n t o {

2 private ControleDePontoNovo controleDePontoNovo;3

4 p u b li c v o id r e g i s tr a E n t ra d a ( F u n c i on a r i o f u n ci o n a ri o ) {

5 this .controleDePontoNovo.registra(funcionario.getCodigo(), true );

6 }

7 }

Código Java 3.3: ControleDePontoAdapter.java

Podemos utilizar o adaptador como se estivéssemos utilizando o controle de ponto antigo.

1 C o nt r ol e De P on t o c o nt r ol e De P on t o = ne w ControleDePontoAdapter();


3 c o n t ro l e D e Po n t o . r e g i s tr a E n tr a d a ( f u n c io n a r io ) ;

Código Java 3.4: Registrando a entrada de um funcionário - adaptador

Dessa forma, o código do sistema atual deve ser modificado apenas no trecho em que a classeresponsável pelo controle de ponto é instanciada.

Organização


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Figura 3.2: UML do padrão Adapter


Target (ControleDePonto)Define a interface utilizada pelo Client.

Adaptee (ControleDePontoNovo)Classe que define o novo objeto a ser utilizado.

Adapter (ControleDePontoAdapter)Classe que implementa a interface definida pelo Target e adapta as chamadas do Client parao Adaptee.

ClientInterage com os objetos através da interface definida por Target.


1 Crie um projeto chamado Adapter.

2 Defina uma classe Funcionario.

1 p u b li c c l a ss F u n c io n a r io {


3

4 public F u n c io n a ri o ( S t r i ng n o me ) {5 this . n om e = n om e ;

6 }

7


9 return nome;

1 }

11 }


3 Defina uma classe ControleDePonto.

1 p u b li c c l a ss C o n t ro l e D eP o n t o {

2 p u b li c v o id r e g i s tr a E n t ra d a ( F u n c i on a r i o f ) {3 C al en da r c al en da r = C al en da r. ge tI ns ta nc e () ;

4 S im pl eD at eF or ma t s im pl eD at eF or ma t = ne w SimpleDateFormat(

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5 " d d / M M / y yy y H : m : s ") ;

6 S tr in g f or ma t = s im pl eD at eF or ma t . fo rm at ( c al en da r . ge tT im e () ) ;

7 System .out .println (" E n t r ad a : " + f . g et N om e ( ) + " à s " + f o r ma t ) ;

8 }

9

1 p u b li c v o id r e g i st r a S ai d a ( F u n c i on a r i o f ) {11 C al en da r c al en da r = C al en da r . ge tI ns ta nc e () ;


13 " d d / M M / y yy y H : m : s ") ;

14 S t ri ng f o rm a t = s i mp l eD a te F or m at . f o rm a t ( ca l en d ar . g e tT i me ( ) ) ;

15 S ys tem .out .p rin tl n( " S aí d a : " + f . g et N om e ( ) + " à s " + f o r ma t ) ;

16 }

17 }

Código Java 3.6: ControleDePonto.java

4 Defina uma classe para testar o controle de ponto.

1 p u b li c c l a ss T e s t e Co n t r ol e D e P on t o {

2 p u b li c s t a ti c v o id m a in ( S t r i ng [ ] a r gs ) throws I n t e r ru p t e d Ex c e p t io n {3 C on tr ol eD eP on to c on tr ol eD eP on to = ne w ControleDePonto();

4 Funcionario funcionario = ne w Funcionario(" M a r c el o M a r ti n s ");

5 c on tr ol eD eP on to . r eg is tr aE nt ra da ( f un ci on ar io ) ;

6 Thread .sleep (3 ) ;

7 c on tr ol eD eP on to . r eg is tr aS ai da ( f un ci on ar io ) ;

8 }

9 }

Código Java 3.7: TesteControleDePonto.java

5 Defina uma classe ControleDePontoNovo.

1 p u b li c c l a ss C o n t r ol e D e Po n t o N ov o {

2 p u b li c v o id r e g is t r a ( F u n ci o n a ri o f , boolean e n t ra d a ) {3 C al en da r c al en da r = C al en da r. ge tI ns ta nc e () ;


5 " d d / M M / y yy y H : m : s ") ;


7

8 if ( e n t r ad a = = true ) {

9 System . out . println (" E n t r ad a : " + f . g et N om e ( ) + " à s " + f o r ma t ) ;

1 } else {

11 System .out .println (" S a íd a : " + f . g et N om e ( ) + " à s " + f o r ma t ) ;

12 }

13 }

14 }

Código Java 3.8: ControleDePontoNovo.java

6 Defina uma classe adaptador para a nova classe ControleDePontoNovo.

1 p u b li c c l a ss ControleDePontoAdapter extends C o n t ro l e D e Po n t o {

2 private ControleDePontoNovo controleDePontoNovo;

3

4 public C o n t r ol e D e P on t o A d ap t e r ( ) {

5 this . c o n t r o l eD e P o nt o N o v o = ne w ControleDePontoNovo();

6 }

7

8 p u b li c v o id r e g i s tr a E n t ra d a ( F u n c i on a r i o f ) {

9 this .controleDePontoNovo.registra(f, true );

1 }

11

12 p u b li c v o id r e g i st r a S ai d a ( F u n c i on a r i o f ) {

13 this .controleDePontoNovo.registra(f, false );14 }

15 }

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Código Java 3.9: ControleDePontoAdapter.java

7 Altere a classe de teste do controle de ponto para utilizar o adapter.

1 p u b li c c l a ss T e s t e Co n t r ol e D e P on t o {

2 p u b li c s t a ti c v o id m a in ( S t r i ng [ ] a r gs ) throws I n t e r ru p t e d Ex c e p t io n {

3 C on tr ol eD eP on to c on tr ol eD eP on to = ne w ControleDePontoAdapter();

4 Funcionario funcionario = ne w Funcionario(" M a r c el o M a r ti n s ");

5 c on tr ol eD eP on to . r eg is tr aE nt ra da ( f un ci on ar io ) ;

6 Thread .sleep (3 ) ;7 c on tr ol eD eP on to . r eg is tr aS ai da ( f un ci on ar io ) ;

8 }

9 }

Código Java 3.10: TesteControleDePonto.java

Bridge

Objetivo: Separar uma abstração de sua representação, de forma que ambos possam variar e pro-

duzir tipos de objetos diferentes.

Hoje em dia, os celulares utilizam cartões SIM (subscriber identity module ). Entre outros dados,esses cartões armazenam o número do telefone, a chave de autenticação do cliente e um identifica-dor da rede a ser usada na comunicação.

Antes de ser capaz de fazer ligações, o celular precisa passar pelo processo de autenticação. Nesseprocesso, o celular troca informações com a rede móvel a fim de verificar a identidade do usuário.

Além de armazenar toda informação necessária para essa autenticação, o cartão SIM é quem defato executa os algoritmos de criptografia usados nesse processo, e não o aparelho celular. Uma vezque a autenticação é feita, o celular torna-se capaz de fazer ligações.

A maioria dos celulares disponíveis hoje em dia é capaz de lidar com diversas operadoras, bas-tando apenas que o cartão SIM do celular seja substituído. Essa é uma das vantagens dessa tecnolo-gia.

Se o seu aparelho celular estiver danificado ou sem bateria, você pode simplesmente remover

o cartão SIM do aparelho e colocá-lo em outro. Por outro lado, se você viajar para outro país, porexemplo, você pode levar o seu aparelho celular e adquirir um cartão SIM de uma operadora local.

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1 p u b li c c l a ss Recibo implements D o c um e n t o {


3

4 p u b li c v o id g e r a Ar q u i vo ( ) {

5 / / c ri a u m a r qu i vo c om o s d a do s d es s e r e ci b o e m u m f o rm a to s u po r ta d o6 }

7 }

Código Java 3.12: Recibo.java

Dessa forma, a lógica dos documentos seria definida nas classes que implementam a interfaceDocumento. Para dividir melhor as responsabilidades, podemos implementar a lógica dos formatosde arquivos que o sistema suportará em outras classes. Inclusive, podemos definir uma interfacepara padronizar essas classes.

1 public interface G e r a do r D e A rq u i v o {

2 p u b li c v o id g e ra ( S t r i n g c o n te u d o ) ;

3 }

Código Java 3.13: GeradorDeArquivo.java

1 p u b li c c l a ss GeradorDeArquivoTXT implements G e r a d or D e A r qu i v o {

2 p u b li c v o id g e ra ( S t r i n g c o n te u d o ) {

3 / / p r oc e ss o p ar a g e ra r u m a r qu i vo t xt c om o c o nt e ud o d o p a râ m et r o

4 }

5 }

Código Java 3.14: GeradorDeArquivoTXT.java

1 p u b li c c l a ss GeradorDeArquivoHTML implements G e r a d or D e A rq u i v o {

2 p u b li c v o id g e ra ( S t r i n g c o n te u d o ) {3 / / p r oc e ss o p ar a g e ra r u m a r qu i vo H TM L c om o c o nt e ud o d o p a râ m et r o

4 }

5 }

Código Java 3.15: GeradorDeArquivoHTML.java

Por fim, os documentos devem ser associados aos geradores de arquivos. Isso pode ser realizadoatravés de construtores nas classes específicas de documentos.



3

4 private GeradorDeArquivo gerador;5

6 public R e c ib o ( G e r a d o rD e A r qu i v o g e r ad o r ) {

7 this . g e r a do r = g e r ad o r ;

8 }

9


11 S tr in g c on te ud oD es se Re ci bo = . ..

12 this .gerador.gera(conteudoDesseRecibo)

13 }

14 }


Agora, podemos exportar um recibo em txt da seguinte forma:

1 G e ra d or D eA r qu i vo T XT g e r ad o r = ne w GeradorDeArquivoTXT();

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2

3 R ec ib o re ci bo = ne w Recibo(gerador);

4

5 r ec i bo . g e r aA r qu i vo ( ) ;

Código Java 3.17: Exportando um recibo em txt

Organização


Figura 3.4: UML do padrão Bridge


Abstraction (Documento)Define a interface de um determinado tipo de objeto.

RefinedAbstraction (Recibo)Uma implementação particular do Abstraction quedelegaaum Implementor a realização dedetermindas tarefas.

Implementor (GeradorDeArquivo)Define a interface dos objetos que serão acionados pelos Abstractions.

ConcreteImplementor (GeradorDeArquivoTXT , GeradorDeArquivoHTML) uma implementação es-pecífica do Implementor

ClientInterage com as Abstractions.


8 Crie um projeto chamado Bridge.

9 Crie uma interface Documento.

1 public interface D o c um e n t o {2 void geraArquivo();

3 }

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Código Java 3.18: Documento.java

10 Crie uma classe Recibo que gera um arquivo txt.


2 private S t r in g e m i ss o r ;

3 private S t r in g f a v or e c i do ;


5

6 public Recibo(String emissor , String favorecido , double v al o r ) {

7 this . e m i s so r = e m i ss o r ;

8 this . f a v o r ec i d o = f a v o re c i d o ;


1 }

11


13 tr y {

14 PrintStream saida = ne w PrintStream("recibo.txt" );15 saida . println (" R e ci b o : ");

16 saida . println (" E m p r es a : " + this .emissor);

17 saida . println (" C l i e nt e : " + this .favorecido);

18 saida . println (" V a lo r : " + this .valor);

19 } catch ( F i l e N o t Fo u n d E xc e p t i on e ) {

2 e.printStackTrace();

21 }

22 }

23 }


11 Teste a classe Recibo.

1 p u b li c c l a ss T e s t eR e c i bo {


3 Recibo recibo = ne w Recibo(" K 1 9 T r e i na m e n to s " , " M a r c el o M a r ti n s ", 1) ;

4 r ec ibo . ge raA rqu iv o() ;

5 }

6 }

Código Java 3.20: TesteRecibo.java

12 A classe Recibo somente gera arquivo no formato txt. Para suportar mais formatos, podemosdefinir a lógica de gerar arquivos em diversos formatos em outras classes. Vamos padronizar estasclasses através de uma interface.

1 public interface G e r a do r D e A rq u i v o {

2 p u b li c v o id g e ra ( S t r i n g c o n te u d o ) ;

3 }

Código Java 3.21: GeradorDeArquivo.java

13 Crie uma classe GeradorDeArquivoTXT que implementa a interface GeradorDeArquivo.

1 p u b li c c l a ss GeradorDeArquivoTXT implements G e r a d or D e A r qu i v o {

2 p u b li c v o id g e ra ( S t r i n g c o n te u d o ) {

3 tr y {

4 PrintStream saida = ne w PrintStream("arquivo.txt" );

5 saida .println (conteudo );6 saida . close () ;

7 } catch ( F i l e N o t Fo u n d E xc e p t i on e ) {

50 www.k19.com.br




8 e. printStackTrace () ;

9 }

1 }

11 }

Código Java 3.22: GeradorDeArquivoTXT.java

14 Associe os geradores de arquivos aos documentos. Altere a classe Recibo para receber um gera-dor de arquivo como parâmetro no construtor.


2 private S t r in g e m i ss o r ;

3 private S t r in g f a v or e c i do ;


5 private GeradorDeArquivo geradorDeArquivo;

6

7 public Recibo(String emissor , String favorecido , double valor,

8 G er ad or De Ar qu iv o g er ad orD eA rq ui vo ) {9 this . e m i s so r = e m i ss o r ;

1 this . f a v o r ec i d o = f a v o re c i d o ;


12 this . g e r a d o rD e A r q ui v o = g e r a d or D e A rq u i v o ;

13 }

14


16 StringBuffer buffer = ne w StringBuffer();

17 buffer .append (" R e ci b o : ");


19 buffer .append (" E m p r es a : " + this .emissor);

2 buffer.append( "\n" ) ;

21 buffer .append (" C l i e nt e : " + this .favorecido);


23 buffer .append (" V a lo r : " + this .valor);


25 this .geradorDeArquivo.gera(buffer.toString());

26 }

27 }


15 Teste a classe a classe Recibo e associe com o gerador de arquivo txt.

1 p u b li c c l a ss T e s t eR e c i bo {


3 G er ad or De Ar qu iv o g er ad or De Ar qu iv oT XT = ne w GeradorDeArquivoTXT();

4 Recibo recibo = ne w Recibo(" K 1 9 T r e i na m e n to s " , " M a r c el o M a r ti n s ", 1,5 geradorDeArquivoTXT );

6 r ec ibo . ge raA rqu iv o() ;

7 }

8 }

Código Java 3.24: TesteRecibo.java

Composite

Objetivo: Agrupar objetos que fazem parte de uma relação parte-todo de forma a tratá-los sem distinção.

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Exemplo prático

Suponha que estamos desenvolvendo um sistema para calcular um caminho entre quaisquer

dois pontos do mundo. Um caminho pode ser percorrido de diversas maneiras: à pé, de carro, deônibus, de trem, de avião, de navio, etc.

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O sistema deve apresentar graficamente para os usuários as rotas que forem calculadas. Cadatipo de trecho deve ser apresentado de uma maneira específica. Por exemplo, se o trecho for decaminhada então deve aparecer na impressão da rota a ilustração de uma pessoa andando.

Cada tipo de trecho pode ser implementado por uma classe e seria interessante definir uma in-terface para padronizá-las.

1 public interface T r e ch o {

2 void imprime();

3 }

Código Java 3.25: Trecho.java

1 p u b li c c l a ss TrechoAndando implements T r e ch o {

2 / / a t r ib u t o s e m e t od o s

3

4 p u b li c v o id i m p ri m e ( ) {

5 / / i m pr i me n a t el a a s i n fo r ma ç õe s d e ss e t re c ho a n da n do .6 }

7 }

Código Java 3.26: TrechoAndando.java

1 p u b li c c l a ss TrechoDeCarro implements T r e ch o {

2 / / a t r ib u t o s e m e t od o s

3


5 / / i m pr i me n a t el a a s i n fo r ma ç õe s d e ss e t re c ho d e c ar r o .

6 }

7 }

Código Java 3.27: TrechoDeCarro.java

O próprio caminho entre dois pontos pode ser considerado um trecho. Basicamente, um cami-nho é um trecho composto por outros trechos.

1 p u b li c c l a ss Caminho implements T r e ch o {

2 private List <Trecho > trechos = ne w ArrayList <Trecho >();

3

4 p u b li c v o id a d i ci o n a ( T r ec h o t r e ch o ) {

5 this .trechos.add(trecho);

6 }

7

8 p u b li c v o id r e m ov e ( T r e c ho t r e ch o ) {

9 this .trechos.remove(trecho);

1 }11


13 / / i m pr i me n a t el a a s i n fo r ma ç õe s d e ss e c a mi n ho .

14 }

15 }

Código Java 3.28: Caminho.java

O processo de construção de um caminho envolveria a criação ou a recuperação de trechos dequaisquer tipo para compor um trecho maior.

1 T re ch o t re ch o1 = . ..

2 T re ch o t re ch o2 = . ..3 T re ch o t re ch o3 = . ..

4

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5 C am in ho c am in ho 1 = ne w Caminho();

6 c a m in h o 1 . a d ic i o n a ( t r ec h o 1 ) ;

7 c a m in h o 1 . a d ic i o n a ( t r ec h o 2 ) ;

8

9 C am in ho c am in ho 2 = ne w Caminho();

1 caminho2.adiciona(caminho1);11 c a m in h o 2 . a d ic i o n a ( t r ec h o 3 ) ;

Código Java 3.29: Criando um caminho

Organização


Figura 3.6: UML do padrão Composite


Component (Trecho)Interface que define os elementos da composição.

Composite (Caminho)Define os Components que são formados por outros Components.

Leaf (TrechoAndando, TrechoDeCarro)Define os elementos básicos da composição, isto é, aqueles que não são formados por outrosComponents.


16 Crie um projeto chamado Composite.

17 Defina uma interface Trecho.

1 public interface T r e ch o {

2 void imprime();

3 }

Código Java 3.30: Trecho.java

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18 Defina as classes que implementam a interface Trecho.

1 p u b li c c l a ss TrechoAndando implements T r e ch o {

2 private S t r in g d i r ec a o ;

3 p r i va t e d o u bl e distancia;

4

5 public TrechoAndando(String direcao , double d i s t an c i a ) {

6 this . d i r e ca o = d i r ec a o ;

7 this . d i s t a nc i a = d i s ta n c i a ;

8 }

9


11 S ys tem .out .p rin tl n( " V á A n da n do : ");

12 S ys tem .out .p rin tl n( this .direcao);

13 S ys tem .out .p rin tl n( " A d i st â nc i a p e rc o rr i da s er á d e : " + this . d i s t a nc i a + " m e t ro s .√-

") ;

14 }

15 }

Código Java 3.31: TrechoAndando.java

1 p u b li c c l a ss TrechoDeCarro implements T r e ch o {

2 private S t r in g d i r ec a o ;

3 p r i va t e d o u bl e distancia;

4

5 public TrechoDeCarro(String direcao , double d i s t an c i a ) {

6 this . d i r e ca o = d i r ec a o ;

7 this . d i s t a nc i a = d i s ta n c i a ;

8 }

9


11 S ys tem .out .p rin tl n( " V á d e c a rr o : ");

12 S ys tem .out .p rin tl n( this .direcao);

13 S ys tem .out .p rin tl n( " A d i st â nc i a p e rc o rr i da s er á d e : " + this . d i s t a nc i a + " m e t ro s .√-

") ;14 }

15 }

Código Java 3.32: TrechoDeCarro.java

19 Defina uma classe Caminho que é um Trecho e será composto por um ou mais trechos.

1 p u b li c c l a ss Caminho implements T r e ch o {

2 private List <Trecho > trechos;

3

4 public C a m in h o ( ) {

5 this . t r e c ho s = ne w ArrayList <Trecho >();

6 }

7

8 p u b li c v o id a d i ci o n a ( T r ec h o t r e ch o ) {

9 this .trechos.add(trecho);

1 }

11

12 p u b li c v o id r e m ov e ( T r e c ho t r e ch o ) {

13 this .trechos.remove(trecho);

14 }

15


17 fo r ( T r ec ho t r ec h o : this . t r e c ho s ) {

18 trecho . imprime () ;

19 }

2 }

21 }

Código Java 3.33: Caminho.java

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20 Crie uma classe para testar e criar um caminho que é composto por mais de um trecho.

1 p u b li c c l a ss T e s t aC a m i nh o {


3 Trecho trecho1 = ne w TrechoAndando(

4 " V á a té o c r uz a me n to d a A v . R e b o uç a s c om a A v . Br i ga d ei r o F a ri a L im a ",

5 5) ;

6 Trecho trecho2 = ne w TrechoDeCarro(

7 " V á a té o c r uz a me n to d a A v . B r i g ad e ir o F a ri a L im a c om a A v . Ci d ad e J ar d im " ,

8 15 ) ;

9 Trecho trecho3 = ne w TrechoDeCarro(

1 " V ir e a d i re i ta n a M a rg i na l P i nh e ir o s ", 5) ;

11

12 Caminho caminho1 = ne w Caminho();

13 c am in ho 1. ad ic io na ( tr ec ho 1) ;


15

16 S ys tem .out .p rin tl n( " C am in ho 1 : ");

17 ca mi nh o1 . im pr ime () ;

18

19 Caminho caminho2 = ne w Caminho();2 caminho2.adiciona(caminho1);


22 S ys tem .out .p rin tl n( "---------------" );

23 S ys tem .out .p rin tl n( " C a mi n ho 2 : " );

24 ca mi nh o2 . im pr ime () ;

25 }

26 }

Código Java 3.34: TesteCaminho.java

Decorator

Objetivo: Adicionar funcionalidade a um objeto dinamicamente.

Considere um mapa de ruas digital, como o Google Maps, por exemplo. É natural que o mapacontenha os nomes das ruas. Contudo, o mapa também poderia exibir diversas outras informações

(como, por exemplo, relevo, indicadores de estabelecimentos de comércio e serviço), bem como ofe-recer opções para encontrar caminhos entre dois pontos e traçar rotas.

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100m

Av. Rebouças

Av. Rebouças

R. Henrique MonteiroA v . E u s é b i o M a t o s o

R u a T a v a r e s C a b r a l

A v .

B r i g a d e i r o F a r i a

L i m a

100m

Av. Rebouças

Av. Rebouças



A v .

B r i g a d e i r o F a r i a L i m a

$

K19

100m

Av. Rebouças

Av. Rebouças



A v .

B r i g a d e i r o F a r i a L i m

a$

K19

100m

+

_

Figura 3.7: Mapa de ruas com diversos decoradores

Essas opções adicionais são o que chamamos de decorações.

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Exemplo prático

Como exemplo prático do padrão Factory Method, consideramos um sistema de envio de men-

sagens. Nesse exemplo, definimos uma interface para padronizar os emissores.1 public interface E m i ss o r {


3 }


Um possível emissor, poderia ser implementado mais ou menos assim:

1 p u b li c c l a ss EmissorBasico implements E m i ss o r {


3 System .out .println (" E n v i an d o u m a m e n s a g e m : " ) ;


5 }

6 }

Código Java 3.36: EmissorBasico.java

Agora, suponha que estejamos interessados em adicionar algumas funcionalidades no processode envio de mensagem. Tais funcionalidades incluem criptografia e compressão das mensagens.

Para não alterar as classes que definem os emissores, cada funcionalidade adicional (decoração)será implementada por um novo objeto (decorador).

Quando queremos enviar uma mensagem, não podemos chamar diretamente os emissores, pois

as funcionalidades adicionais não serão executadas. Portanto, devemos entregar a mensagem a umdecorador, que executará a tarefa para a qual foi concebido. O decorador, por sua vez, terá tambéma responsabilidade de repassar a mensagem a um emissor para que ela seja enviada. Dessa forma,todo decorador deve possuir um emissor.

O código atual utiliza a interface dos emissores para enviar mensagens. Para não afetar essecódigo, os decoradores devem seguir a mesma interface dos emissores. Assim, quem envia umamensagem através de um emissor, não sabe se este emissor é um decorador. Note que, dessa forma,decoradores podem ser encadeados.

Vamos então definir uma classe abstrata para representar os decoradores de emissores. Nesta

classe, definiremos que todos os decoradores possuirão um emissor.1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss EmissorDecorator implements E m i ss o r {

2 private E m i ss o r e m i ss o r ;

3

4 public E m i s so r D e c or a t o r ( E m is s o r e m i ss o r ) {


6 }

7

8 p u b li c a b s tr a c t v o id envia(String mensagem);

9

1 public E m i ss o r g e t Em i s s or ( ) {

11 r e t ur n t h is .emissor;

12 }

13 }

Código Java 3.37: EmissorDecorator.java

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Agora, podemos implementar alguns decoradores.

1 p u b li c c l a ss EmissorDecoratorComCriptografia extends E m i s s or D e c o ra t o r {

2 public E m i s s or D e c o r at o r C o mC r i p t og r a f i a ( E m is s o r e m i ss o r ) {

3 super (emissor);

4 }

5


7 System .out .println (" E n v i an d o m e n s ag e m c r i p to g r a fa d a : " );

8 this .getEmissor().envia(criptografa(mensagem));

9 }

1

11 private S t r in g c r i p to g r a fa ( S t r i n g m e n sa g e m ) {

12 S tr in g m en sa ge mC ri pt og ra fa da = . ..

13 return mensagemCriptografada;

14 }

15 }

Código Java 3.38: EmissorDecoratorComCriptografia.java

1 p u b li c c l a ss EmissorDecoratorComCompressao extends E m i s so r D e c or a t o r {

2

3 public E m i s s or D e c o r at o r C o mC o m p r es s a o ( E m i s so r e m i ss o r ) {

4 super (emissor);

5 }

6

7 void e n v ia ( S t r i ng m e n s ag e m ) {

8 System .out .println (" E n v i an d o m e n s ag e m c o m p ri m i d a : " );

9 this .getEmissor().envia(comprime(mensagem));

1 }

11

12 private S t r in g c o m pr i m e ( S t ri n g m e n s ag e m ) {

13 S tr ing m en sa ge mC om pri mi da = ...

14 return mensagemComprimida;

15 }16 }

Código Java 3.39: EmissorDecoratorComCompressao.java

Os decoradores poderiam então ser usados da seguinte forma:

1 S tr in g m en sa ge m = .. .

2

3 / / U m e m is s or q ue a pe n as e n vi a a m e ns a ge m

4 E mi ss or e mi ss or = ne w EmissorBasico();

5 e m is s or . e n vi a ( m en s ag e m );

6

7 / / E m i ss o r q u e e n vi a m e n sa g e n s c r i p to g r a fa d a s

8 emissor = ne w EmissorComCriptografia( ne w EmissorBasico());

9 e m is s or . e n vi a ( m en s ag e m );

1

11 / / E m i ss o r q u e e n v i a m e n sa g e n s c r i p t o g r a fa d a s e c o m p ri m i da s

12 e mi ss or = ne w EmissorComCriptografia( ne w EmissorComCompressao( ne w EmissorBasico()));

13 e m i ss o r . e n vi a ( m e n s ag e m ) ;

Código Java 3.40: Emissores com diferentes funcionalidades inseridas dinamicamente

Organização


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Figura 3.8: UML do padrão Decorator


Component (Emissor)Define a interface de objetos que possuem determinada tarefa.

ConcreteComponent (EmissorBasico)Implementação particular do Component.

Decorator (EmissorDecorator)

Classe abstrata que mantém uma referência para um Component e será utilizada para padroni-zar os objetos decoradores.

ConcreteDecorator (EmissorDecoratorComCriprografia , EmissorDecoratorComCompressao )Implementação de um Decorator.


21 Crie um projeto chamado Decorator.

22 Defina uma interface Emissor.



3 }


23 Crie a classe EmissorBasico.

1 p u b li c c l a ss EmissorBasico implements E m i ss o r {

2 p u b li c v o id e n vi a ( S t r i ng m e n sa g e m ) {3 System .out .println (" E n v i an d o u m a m e n s a g e m : " ) ;


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5 }

6 }

Código Java 3.42: EmissorBasico.java

24 Crie uma classe EmissorDecorator para modelar um decorador de emissores.

1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss EmissorDecorator implements E m i ss o r {

2 private E m i ss o r e m i ss o r ;

3

4 public E m i s so r D e c or a t o r ( E m is s o r e m i ss o r ) {


6 }

7

8 p u b li c a b s tr a c t v o id envia(String mensagem);

9

1 public E m i ss o r g e t Em i s s or ( ) {

11 r e t ur n t h is .emissor;

12 }

13 }

Código Java 3.43: EmissorDecorator.java

25 Crie um decorador que envia mensagens criptografadas e outro que envia mensagens compri-midas.

1 p u b li c c l a ss EmissorDecoratorComCriptografia extends E m i s s or D e c o ra t o r {

2

3 public E m i s s or D e c o r at o r C o mC r i p t og r a f i a ( E m is s o r e m i ss o r ) {

4 super (emissor);

5 }

6

7 void e n v ia ( S t r i ng m e n s ag e m ) {8 System .out .println (" E n v i an d o m e n s ag e m c r i p to g r a fa d a : " );

9 this .getEmissor().envia(criptografa(mensagem));

1 }

11

12 private S t r in g c r i p to g r a fa ( S t r i n g m e n sa g e m ) {

13 S tr in g m en sa ge mC ri pt og ra fa da = ne w StringBuilder(mensagem).reverse().toString();

14 return mensagemCriptografada;

15 }

16 }

Código Java 3.44: EmissorDecoratorComCriptografia.java

1 p u b li c c l a ss EmissorDecoratorComCompressao extends E m i s so r D e c or a t o r {

2

3 public E m i s s or D e c o r at o r C o mC o m p r es s a o ( E m i s so r e m i ss o r ) {

4 super (emissor);

5 }

6

7 void e n v ia ( S t r i ng m e n s ag e m ) {

8 System .out .println (" E n v i an d o m e n s ag e m c o m p ri m i d a : " );

9 S tr ing m en sa ge mC om pri mi da ;

1 tr y {

11 m en sa ge mC om pr im id a = c om pr im e( m en sa ge m) ;

12 } catch ( I O Ex c ep t io n e ) {

13 mensagemComprimida = mensagem ;

14 }

15 this .getEmissor().envia(mensagemComprimida);

16 }

17

18 private S t r in g c o m pr i m e ( S t ri n g m e n s ag e m ) throws I O E x ce p t i on {19 B yt eA rr ay Ou tp ut St re am out = ne w ByteArrayOutputStream();

2 D e f l a te r O u tp u t S t re a m d o ut = ne w DeflaterOutputStream(out, ne w Deflater());

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21 d ou t .w ri te ( m en sa ge m . ge tB yt es ( )) ;

22 dout . close () ;

23 r e t ur n n e w String(out.toByteArray());

24 }

25 }

Código Java 3.45: EmissorDecoratorComCompressao.java

26 Teste os decoradores.

1 p u b li c c l a ss T e s t e Em i s s o rD e c o ra t o r {2


4 String mensagem = " ";

5

6 Emissor emissorCript = ne w EmissorComCriptografia( ne w EmissorBasico());

7 e mi ss or Cr ip t .e nv ia ( me ns ag em ) ;

8

9 Emissor emissorCompr = ne w EmissorComCompressao( ne w EmissorBasico());

1 emissorCompr.envia(mensagem);

11

12 Em iss or e mis so rC ri pt Co mp r = ne w EmissorComCriptografia( ne w EmissorComCompressao(√-

ne w EmissorBasico()));

13 e mi ss or Cr ip tC om pr . e nv ia ( m en sa ge m );

14 }

15 }

Código Java 3.46: TesteEmissorDecorator.java

Facade

Objetivo: Prover uma interface simplificada para a utilização de várias interfaces de um subsis-

tema.

Considere uma pessoa planejando suas próximas férias de verão. Ela poderia comprar a passa-gem aérea, reservar o hotel e agendar passeios, tudo por conta própria.

Entretanto, tudo isso poderia ser muito trabalhoso. Em particular, ela precisaria pesquisar pre-ços, comparar opções, reservar o hotel de acordo com as datas de chegada e saída de seu voo, etc.

É nesse ponto que entram as agências de viagens. Elas podem facilitar essa tarefa e trazer como-

didade àquele que deseja viajar, atuando como um intermediário entre o cliente e as companhiasaéreas, hotéis e empresas de passeio.

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1 p u b li c c l a ss P e d i do F a c ad e {

2 private E s t oq u e e s t oq u e ;

3

4 private Financeiro financeiro;

56 private P o s Ve n d a p o s Ve n d a ;

7

8 public P e d i do F a c ad e ( E s t o qu e e s to q ue , F i n a nc e i r o f i n an c ei r o , P o s Ve n d a p o s Ve n d a ) {

9 this . e s t o qu e = e s t oq u e ;

1 this . f i n a n ce i r o = f i n a nc e i r o ;

11 this . p o s V e nd a = p o s V en d a ;

12 }

13

14 p u b li c v o id r e g i st r a P ed i d o ( P e d id o p ) {

15 this . e s t o qu e . e n v i a Pr o d u to ( p . g e t P r od u t o ( ) , p . g e t E n d er e c o De E n t r eg a ( ) , p .√-

getNotaFiscal());

16 this .financeiro.fatura(p. getCliente(), p.getNotaFiscal());

17 this .posVenda.agendaContato( p.getCliente(), p.getProduto());

18 }

19

2 p u b li c v o id c a n c el a P e di d o ( P e d id o p ) {21 / / l o g ic a p a ra c a n ce l a r p e d id o s

22 }

23 }

Código Java 3.48: PedidoFacade.java

Agora, quando um pedido é realizado, não é mais necessário acessar diretamente diversos mó-dulos diferentes, diminuindo assim a complexidade das operações.

1 Pedido p = ...

2 P e di d oF a ca d e p ed i do F ac a de = . . .

3 p e d i do F a c ad e . r e g i s t ra P e d id o ( p ) ;

Código Java 3.49: Registrando um pedido

Da mesma forma, se um pedido for cancelado, devemos acionar a fachada.

1 Pedido p = ...

2 P e di d oF a ca d e p ed i do F ac a de = . . .

3 p e d i do F a c ad e . c a n c e l aP e d i do ( p ) ;

Código Java 3.50: Cancelando um pedido

Organização


Figura 3.10: UML do padrão Facade

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Facade (PedidoFacade) Classe intermediária que simplifica o acesso aos Component.

ClientClasse que usa os Component de forma indireta através do Facade.

Component (Estoque, Financeiro, PosVenda)Classes que compõem o subsistema.


27 Crie um projeto chamado Facade.

28 Defina as classes Pedido, Estoque, Financeiro e PosVenda .

1 p u b li c c l a ss P e d id o {

2 private S t r in g p r o du t o ;

3 private S t r in g c l i en t e ;

4 private String enderecoDeEntrega;

5

6 public P e d id o ( S t r i ng p r od u to , S t r in g c l ie n te , S t r in g e n d e re c o D e En t r e ga ) {

7 this . p r o d ut o = p r o du t o ;

8 this . c l i e nt e = c l i en t e ;

9 this . e n d e r e co D e E n tr e g a = e n d e re c o D e En t r e ga ;

1 }

11

12 public S t r in g g e t Pr o d u to ( ) {

13 return produto;

14 }

15

16 public S t r in g g e t Cl i e n te ( ) {

17 return cliente;

18 }

19

2 public S t r in g g e t E n de r e c o De E n t r eg a ( ) {

21 return enderecoDeEntrega;

22 }

23

24 }

Código Java 3.51: Pedido.java

1 import java.text.SimpleDateFormat;

2 import java.util.Calendar;

3

4 p u b li c c l a ss E s t oq u e {

5 p u b li c v o id e n v i aP r o d ut o ( S t r i ng p r od u to , S t r in g e n d e re c o D e En t r e g a ) {

6 C al en da r c al en da r = C al en da r. ge tI ns ta nc e () ;

7 c al en da r. add ( Ca le nd ar . DATE , 2) ;



1

11 S ys tem .out .p rin tl n( " O p r od u to " + p r o du t o

12 + " s er á e n tr e gu e n o e n de r eç o " + e n d e re c o D e En t r e ga

13 + " at é a s 1 8 h d o d ia " + f o r ma t ) ;

14 }

15 }

Código Java 3.52: Estoque.java

66 www.k19.com.br




1 p u b li c c l a ss F i n a nc e i r o {

2 p u b li c v o id f a t ur a ( S t r i ng c l ie n te , S t r in g p r o du t o ) {

3 System .out .println ("Fatura:" );

4 System .out .println (" C l i e nt e : " + c l i en t e ) ;

5 System .out .println (" P r o d ut o : " + p r o du t o ) ;6 }

7 }

Código Java 3.53: Financeiro.java

1 p u b li c c l a ss P o s Ve n d a {

2 p u b li c v o id a g e n da C o n ta t o ( S t r in g c l ie n te , S t r in g p r o du t o ) {

3 C al en da r c al en da r = C al en da r. ge tI ns ta nc e () ;

4 c al en da r. add ( Ca le nd ar . DATE , 3) ;



7

8 System .out .println (" E n tr a r e m c o nt a to c om " + c l i en t e

9 + " s ob re o p ro du to " + p r od u to + " n o d i a " + f o r ma t ) ;

1 }11 }

Código Java 3.54: PosVenda.java

29 Crie uma classe PedidoFacade que encapsula o acesso aos módulos de estoque, financeiro epós venda.

1 p u b li c c l a ss P e d i do F a c ad e {

2 private E s t oq u e e s t oq u e ;

3 private Financeiro financeiro;

4 private P o s Ve n d a p o s Ve n d a ;

5

6 public P e d i do F a c ad e ( E s t o qu e e s to q ue , F i n a nc e i r o f i n an c ei r o , P o s Ve n d a p o s Ve n d a ) {7 this . e s t o qu e = e s t oq u e ;

8 this . f i n a n ce i r o = f i n a nc e i r o ;

9 this . p o s V e nd a = p o s V en d a ;

1 }

11

12 p u b li c v o id r e g i st r a P ed i d o ( P e d id o p ) {

13 this . e s t o qu e . e n v i a Pr o d u to ( p . g e t P r od u t o ( ) , p . g e t E n d er e c o De E n t r eg a ( ) , p .√-

getNotaFiscal());

14 this .financeiro.fatura(p. getCliente(), p.getNotaFiscal());

15 this .posVenda.agendaContato( p.getCliente(), p.getProduto());

16 }

17 }

Código Java 3.55: PedidoFacade.java

30 Teste a classe PedidoFacade.

1 p u b li c c l a ss T e s t e Pe d i d o Fa c a d e {


3 Estoque estoque = ne w Estoque();

4 Financeiro financeiro = ne w Financeiro();

5 PosVenda posVenda = ne w PosVenda();

6 PedidoFacade facade = ne w PedidoFacade(estoque , financeiro , posVenda);

7 Pedido pedido = ne w Pedido("Notebook" , " R a f a el C o s en t i n o ",

8 " A v B r ig a de i ro F ar i a L im a , 1 57 1 , S ão P au lo , S P ");

9 f ac ad e. re gi st ra Pe di do ( pe di do ) ;

1 }

11 }

Código Java 3.56: TestePedidoFacade.java

www.k19.com.br 67




Front Controller (não GoF)

Objetivo: Centralizar todas as requisições a uma aplicação Web.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um framework MVC para o desenvolvimento de aplicações webem Java.

O processamento de uma requisição HTTP segue os seguintes passos:

• Converter os dados enviados pelo navegador para os tipos de Java.

• Validar os valores convertidos.

• Acionar o processamento das regras de negócio.

• Acionar a montagem da tela de resposta.

• Enviar a tela para o usuário.

O nosso framework deve interceptar todas as requisições HTTP para realizar esses passos. Parainterceptar as requisições HTTP, podemos implementar uma Servlet.

1 @ We bS er vl et ("/*" )

2 p u b li c c l a ss FrontController extends H t t p Se r v l et {3 p u b li c v o id s e r vi c e ( H t t p S er v l e tR e q u e st r eq , H t t p Se r v l e tR e s p o ns e r e s ) {

4 / / p a s so 1

5 / / p a s so 2

6 / / p a s so 3

7 / / p a s so 4

8 }

9 }

Código Java 3.57: FrontController.java

As tarefas que devem ser realizadas em todas as requisições podem ser implementadas nessa

Servlet. Por outro lado, as tarefas específicas devem ser delegadas para outra parte do framework oupara a aplicação.

68 www.k19.com.br




28

29 C la ss <? > c on tr ol le rC la ss = C la ss . fo rN am e("controllers."

3 + c o n t ro l l e rN a m e ) ;

31 M et ho d m et ho d = c on tr ol le rC la ss . g et De cl ar ed Me th od ( a ct io nN am e );

32

33 O bj ec t c on tr ol le r = c on tr ol le rC la ss . ne wI ns ta nc e () ;34 me tho d. inv oke ( co nt ro ll er );

35

36 R eq ue st Di sp at ch er d is pa tc he r = r eq . g et Re qu es tD is pa tc he r ("/ "+ c o n t r ol l e r N am e

37 + "/ " + a c ti o nN a me + ".jsp" );

38

39 d isp atc her . fo rwa rd (req , res );

4 } catch ( E x ce p ti o n e ) {


42 }

43 }

44 }

Código Java 3.58: FrontController.java

34 Adicione um controlador nos padrões do nosso framework.

1 package controllers;

2

3 p u b li c c l a ss T e st e {

4 p u b li c v o id teste(){

5 System .out .println ("Teste.teste()" );

6 }

7 }

Código Java 3.59: Teste.java

35 Adicione a pasta Teste que contém o arquivo teste.jsp na pasta WebContent.

1 < html >

2 < head >

3 < title >Teste - teste </ title >

4 </ head >

5 < body >

6 < h1 >co nt ro ll er : Tes te </ h1 >

7 < h1 >action: teste </ h1 >

8 </ body >

9 < /html >

Código JSP 3.1: teste.jsp

36 Inicialize o web container e acesse a página:

http://localhost:88/FrontController/Teste/teste.k19

Flyweight

Objetivo: Compartilhar, de forma eficiente, objetos que são usados em grande quantidade.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo uma aplicação para gerenciar milhares de apresentações com slides.Essa aplicação disponibilizará um conjunto de temas que podem ser aplicados individualmente em

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Código Java 3.62: TemaAsterisco.java

1 p u b li c c l a ss TemaK19 implements T e m a Fl y w e ig h t {2 p u b li c v o id i m p ri m e ( S t r in g t i tu l o , S t r in g t e xt o ) {

3 / / i m p l em e n t aç ã o

4 }

5 }

Código Java 3.63: TemaK19.java

Para controlar a criação e acesso dos objetos que definem os temas, podemos implementar aseguinte classe.

1 p u b li c c l a ss T e m a F ly w e i gh t F a c to r y {

2 p r i va t e s t a ti c Map< Class <? extends TemaFlyweight >, TemaFlyweight > temas = ne w √-

HashMap <Class <? extends TemaFlyweight >, TemaFlyweight >();3 p u b li c s t a ti c f i n al Class <TemaAsterisco > ASTERISCO = TemaAsterisco. class ;

4 p u b li c s t a ti c f i n al C l as s < T e m a Hi f e n > H I F EN = T e m aH i f e n .class ;

5 p u b li c s t a ti c f i n al C l as s < T e m a K1 9 > K 1 9 = T e m aK 1 9 . class ;

6

7 public static TemaFlyweight getTema(Class <? extends TemaFlyweight > clazz) {

8 if ( ! t e ma s . c o n t a in s K e y ( c la z z ) ) {

9 tr y {

1 temas.put(clazz, clazz.newInstance ());



13 }

14 }

15 return temas.get(clazz);

16 }

17 }

Código Java 3.64: TemaFlyweightFactory.java

Por fim, deveríamos associar os slides aos temas. Isso poderia ser feito através do construtor daclasse que define os slides.

1 p u b li c c l a ss S l id e {

2 private T e m a Fl y w e ig h t t e ma ;

3

4 public S l i de ( T e m a F l y we i g h t t e ma ) {

5 this . t em a = t em a ;

6 }

7 }

Código Java 3.65: Slide.java

1 T e m a Fl y w e ig h t t e m a = T e m a F l y we i g h t Fa c t o r y . g e tT e m a ( T e m aF l y w e ig h t F a ct o r y . K 1 9 ) ;

2 S lide s lid e = ne w Slide(tema);


Organização


72 www.k19.com.br




Figura 3.13: UML do padrão Flyweight


Flyweight (TemaFlyweight)Interface que define os objetos que serão compartilhados.

ConcreteFlyweight (TemaHifen, TemaAsterisco, TemaK19)Tipo específico de Flyweight.

FlyweightFactory (TemaFlyweightFactory)Classe que controla a criação e recuperação de Flyweights.

ClientUtiliza FlyweightFactory para recuperar os Flyweights.


37 Crie um projeto chamado Flyweight.

38 Defina a interface TemaFlyweight.

1 public interface T e m a Fl y w e ig h t {

2 void i m p ri m e ( S t r in g t i tu l o , S t r in g t e x to ) ;

3 }

Código Java 3.67: TemaFlyweight.java

39 Agora, implemente alguns temas.

1 p u b li c c l a ss TemaHifen implements T e m a Fl y w e ig h t {

2 p u b li c v o id i m p ri m e ( S t r in g t i tu l o , S t r in g t e xt o ) {

3 System .out .println (" - - - - - - -- - - " + t it ul o + " - - - - -- - - - - ") ;

4 S ys te m. ou t. pr in tl n( te xt o) ;

5 char [ ] r o da p e = n e w c h ar [ 2 2 + t i t ul o . l e n gt h ( ) ] ;

6 A rr ays . fill (rodape , ’- ’);

7 S ys te m. ou t. pr in tl n( ro da pe );

8 }

9 }

Código Java 3.68: TemaHifen.java

www.k19.com.br 73




1 p u b li c c l a ss TemaAsterisco implements T e m a Fl y w e ig h t {


3 System .out .println (" * * * * * ** * * * " + t it ul o + " * * * * ** * * ** " ) ;


5 char [ ] r o da p e = n e w c h ar [ 2 2 + t i t ul o . l e n gt h ( ) ] ;6 A rr ays . fill (rodape , ’* ’);

7 S ys te m. ou t. pr in tl n( ro da pe );

8 }

9 }

Código Java 3.69: TemaAsterisco.java

1 p u b li c c l a ss TemaK19 implements T e m a Fl y w e ig h t {


3 System . out

4 . println (" # # # # # ## # # # " + t i t ul o . t o U p p er C a s e ( ) + " # # # # ## # # ## " );


6 char [ ] r o da p eE = n e w c h ar [( in t ) M at h . f lo o r (( 6 + t i tu lo . l e ng t h () ) / 2 .) ];

7 char [ ] r o da p eD = n e w c h ar [( in t ) M at h . c ei l ( (6 + t i tu l o . le n gt h ( ) ) / 2 .) ];

8 A rr ays . fill (rodapeE , ’# ’);9 A rr ays . fill (rodapeD , ’# ’);

1 System.out.println( ne w S t r in g ( r o d a pe E ) + " w w w . k1 9 . c o m . br "

11 + ne w String(rodapeD));

12 }

13 }

Código Java 3.70: TemaK19.java

40 Defina uma classe para controlar a criação e recuperação dos temas.

1 p u b li c c l a ss T e m a F ly w e i gh t F a c to r y {

2 p r i va t e s t a ti c Map< Class <? extends TemaFlyweight >, TemaFlyweight > temas = ne w √-

HashMap <Class <? extends TemaFlyweight >, TemaFlyweight >();

3 p u b li c s t a ti c f i n al Class <TemaAsterisco > ASTERISCO = TemaAsterisco. class ;

4 p u b li c s t a ti c f i n al C l as s < T e m a Hi f e n > H I F EN = T e m aH i f e n .class ;

5 p u b li c s t a ti c f i n al C l as s < T e m a K1 9 > K 1 9 = T e m aK 1 9 . class ;

6

7 public static TemaFlyweight getTema(Class <? extends TemaFlyweight > clazz) {

8 if ( ! t e ma s . c o n t a in s K e y ( c la z z ) ) {

9 tr y {

1 temas.put(clazz, clazz.newInstance ());



13 }

14 }

15 return temas.get(clazz);

16 }

17 }

Código Java 3.71: TemaFlyweightFactory.java

41 Defina uma classe para representar um slide.

1 p u b li c c l a ss S l id e {

2 private T e m a Fl y w e ig h t t e ma ;

3 private S t r in g t i t ul o ;

4 private S t r in g t e x to ;

5

6 public S l i de ( T e m a F l y we i g h t t em a , S t r in g t i tu l o , S t r in g t e xt o ) {

7 this . t em a = t em a ;

8 this . t i tu lo = t it u lo ;

9 this . t e xt o = t e xt o ;

1 }11


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13 this .tema.imprime(titulo , texto);

14 }

15 }


42 Crie uma classe para modelar uma apresentação.

1 p u b li c c l a ss A p r e se n t a ca o {

2 private L is t < S l i de > s l i de s = ne w ArrayList <Slide >();

3

4 p u b li c v o id a d i c io n a S li d e ( S l i de s l i de ) {

5 slides .add (slide );

6 }

7


9 fo r ( S l id e s li d e : this . s l i de s ) {

1 slide.imprime();

11 System .out .println () ;

12 }13 }

14 }

Código Java 3.73: Apresentacao.java

43 Teste a utilização dos temas.

1 p u b li c c l a ss T e s t aT e m a s {


3 Apresentacao a = ne w Apresentacao();

4 a. adicionaSlide (ne w Slide(TemaFlyweightFactory

5 . ge tT em a( Te ma Fl yw eig ht Fa ct or y. K19 ),

6 " K 11 - O r ie n ta ç ão a O b je t os e m J av a ",

7 " C om e st e c u rs o v oc ê v ai o bt e r u ma b as e \ n"

8 + " s ó l id a d e c o n h ec i m e nt o s d e J a va \ n "

9 + " e d e O r ie n ta ç ão a O b je t os . ")) ;

1 a.adicionaSlide( ne w Slide(TemaFlyweightFactory

11 . ge tT em a( T em aF ly we ig ht Fa ct or y .A ST ER IS CO ) ,

12 " K 12 - D e se n vo l vi m en t o W eb c om J SF 2 e J PA 2 ",

13 " D e po is d es t e c ur so , v oc ê e s ta r á a pt o a \ n "

14 + " d e s e n vo l v e r a p l i ca ç õ e s W e b c o m \ n"

15 + " o s p a d r õ e s d a p l a ta f o r ma J a va . " )) ;

16 a. adicionaSlide (ne w Slide(TemaFlyweightFactory

17 . ge tT em a( Te ma Fl yw eig ht Fa ct or y. HI FEN ),

18 " K 21 - P e rs i st ê nc i a c om J PA 2 e H i be r na t e ",

19 " N e s te c u rs o d e J a va A v an ç ad o , a b o rd a m o s d e \ n "

2 + " m a n e ir a p r o fu n d a o s r e c ur s o s d e p e r s is t ê n ci a \ n "

21 + " d o J P A 2 e d o H i be r na t e .") );

2223 a. imprime () ;

24 }

25 }

Código Java 3.74: TestaTemas.java

Proxy

Objetivo: Controlar as chamadas a um objeto através de outro objeto de mesma interface.

Se uma queda de energia ocorrer enquanto estamos desenvolvendo um trabalho no computa-dor, este trabalho pode ser perdido. Para evitar situações como essa, podemos utilizar um no-break .

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Após uma interrupção no fornecimento de energia, este aparelho mantém o computador ligado portempo suficiente para que possamos salvar o nosso trabalho.

Para isso, o computador deve estar conectado ao no-break e não à tomada. O no-break , por sua

vez, deve estar conectado à tomada.

Não queremos alterar o plugue do computador, portanto é interessante que o no-break possua omesmo encaixe que a tomada.

Figura 3.14: Computador conectado ao no-break

Essa é a mesma ideia do padrão Proxy. Esse padrão define um intermediário para controlar oacesso a um determinado objeto, podendo adicionar funcionalidades que esse objeto não possui.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo uma aplicação bancária que deve registrar todas as operações realiza-das pelos objetos que representam as contas do banco. O registro das operações pode ser utilizadoposteriormente em uma auditoria.

Para manter o sistema mais coeso, não queremos implementar o registro das operações dentrodos objetos que representam as contas. A ideia é implementar essa lógica em objetos intermediá-rios. Para preservar o modo de utilização das contas, podemos manter a interface nesses objetosintermediários.

Podemos definir uma interface para padronizar os métodos dos objetos que representam as con-

tas e os objetos intermediários responsáveis pelo registro das operações.

1 public interface C o nt a {

2 void deposita( double valor);

3 void saca( double valor);

4 double getSaldo();

5 }

Código Java 3.75: Conta.java

Podemos implementar vários tipos específicos de contas. Por exemplo:

1 p u b li c c l a ss ContaPadrao implements C on t a {

2 p r i va t e d o u bl e saldo;3

4 p u b li c v o id deposita( double v a lo r ) {

76 www.k19.com.br




5 this . s a ld o + = v a lo r ;

6 }

7

8 p u b li c v o id saca( double v a lo r ) {

9 this . s a ld o - = v a lo r ;

1 }11

12 public double g e t S al d o ( ) {

13 r e t ur n t h is .saldo;

14 }

15 }

Código Java 3.76: ContaPadrao.java

Implementando a mesma interface das contas, podemos definir os objetos intermediários.

1 p u b li c c l a ss ContaProxy implements C o nt a {

2 private C o nt a c o n ta ;

3

4 public C o n t aP r o x y ( C on t a c o n ta ) {5 this . c o nt a = c o nt a ;

6 }

7


9 / / r e g i st r a a o p e ra ç ã o

1 this .conta.depostia(valor);

11 }

12



15 this .conta.saca(valor);

16 }

17



2 r e t ur n t h is .conta.getSaldo();

21 }

22 }

Código Java 3.77: ContaProxy.java

Organização


Figura 3.15: UML do padrão Proxy


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Subject (Conta)Interface que padroniza RealSubject e Proxy.

RealSubject (ContaPadrão)

Define um tipo de objeto do domínio da aplicação.

Proxy (ContaProxy)Define os objetos que controlam o acesso aos RealSubjects.

ClientCliente que usa o RealSubject por meio do Proxy.


44 Crie um projeto chamado Proxy .

45 Crie uma interface Conta .

1 public interface C o nt a {

2 void deposita( double valor);

3 void saca( double valor);

4 double getSaldo();

5 }


46 Defina a classe ContaPadrao que implementa a interface Conta .

1 p u b li c c l a ss ContaPadrao implements C on t a {

2 p r i va t e d o u bl e saldo;

3



6 }

7



1 }

11


13 r e t ur n t h is .saldo;

14 }

15 }

Código Java 3.79: ContaPadrao.java

47 Crie uma classe intermediária ContaProxy que fará os registros das operações.

1 p u b li c c l a ss ContaProxy implements Conta{

2 private C o nt a c o n ta ;

3 public C o n t aP r o x y ( C on t a c o n ta ) {

4 this . c o nt a = c o nt a ;

5 }

6

7 p u b li c v o id deposita( double v a lo r ) {8 System .out .println (" E f et u an d o o d e pó s it o d e R $ "+valor+ "..." );

9 this .conta.deposita(valor);

78 www.k19.com.br




1 System.out.println( " D e pó s it o d e R $ " +valor+ " e f e tu a d o . .. " ) ;

11 }

12


14 S ys tem .out .p rin tl n( " E f et u an d o o s aq u e d e R $ " +valor);

15 this .conta.saca(valor);16 S ys tem .out .p rin tl n( " S aq ue d e R $ "+valor+ " e f e tu a d o . ") ;

17

18 }

19


21 S ys tem .out .p rin tl n( " V e r i f ic a n d o o s a l do . . . ");

22 r e t ur n t h is .conta.getSaldo();

23 }

24 }

Código Java 3.80: ContaProxy.java

48 Teste a classe ContaProxy .

1 p u b li c c l a ss T e s t eP r o x y {


3 Conta contaPadrao = ne w ContaPadrao();

4 Conta contaProxy = ne w ContaProxy(contaPadrao);

5 co nta Pro xy . dep os it a (1 ) ;

6 contaProxy .saca (59) ;

7 System .out .println (" S al d o : " + c o n t aP r o x y . g e tS a l do ( ) ) ;

8 }

9 }

Código Java 3.81: TesteProxy.java

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80 www.k19.com.br



P ADRÕES COMPORTAMENTAIS

C A P

Í T U

L O

4 Veja abaixo um resumo do objetivo de cada padrão comportamental.

Command Controlar as chamadas a um determinado componente, modelando cada requisiçãocomo um objeto. Permitir que as operações possam ser desfeitas, enfileiradas ou registradas.

Iterator Fornecer um modo eficiente para percorrer sequencialmente os elementos de uma coleção,sem que a estrutura interna da coleção seja exposta.

Mediator Diminuir a quantidade de “ligações” entre objetos introduzindo um mediador, através doqual toda comunicação entre os objetos será realizada.

Observer Definir um mecanismo eficiente para reagir às alterações realizadas em determinados objetos.

State Alterar o comportamento de um determinado objeto de acordo com o estado no qual ele seencontra.

Strategy Permitir de maneira simples a variação dos algoritmos utilizados na resolução de um de-terminado problema.

Template Method Definir a ordem na qual determinados passos devem ser realizados na resoluçãode um problema e permitir que esses passos possam ser realizados de formas diferentes deacordo com a situação.

Visitor Permitir atualizações específicas em uma coleção de objetos de acordo com o tipo particularde cada objeto atualizado.

Command

Objetivo: Controlar as chamadas a um determinado componente, modelando cada requisição

como um objeto. Permitir que as operações possam ser desfeitas, enfileiradas ou registradas.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um aplicativo para gerenciar playlists de música. Os usuários poderãoselecionar as suas músicas favoritas e definir a ordem na qual elas devem ser reproduzidas. Umplaylist é basicamente uma sequência de músicas. Contudo, o aplicativo pode adicionar, entre asmúsicas de um playlist, comandos para aumentar ou diminuir o volume de reprodução.

Vamos utilizar uma biblioteca de áudio para desenvolver esse aplicativo. Através dessa biblio-teca, podemos tocar músicas e controlar o volume das saídas de áudio.

www.k19.com.br 81



P ADRÕE S COMPORTAMENTAIS 82

1 p u b li c c l a ss P l a ye r {

2 p u b li c v o id p l ay ( F i l e f i le ) {


4 }

56 p u b li c v o id increaseVolume( in t l e v el s ) {


8 }

9

1 p u b li c v o id decreaseVolume( in t l e v el s ) {


12 }

13 }

Código Java 4.1: Player.java (classe da biblioteca)

Os três métodos da classe Player são “bloqueantes”. Por exemplo, o método play() só terminaquando a música que está sendo reproduzida terminar.

Devemos controlar os comandos enviados ao player da biblioteca para poder implementar onosso aplicativo. Vamos definir uma interface para padronizar os comandos e criar classes paramodelar os comandos.

1 public interface C o m an d o {

2 void executa();

3 }

Código Java 4.2: Comando.java

1 p u b li c c l a ss TocaMusicaComando implements C o m an d o {

2 private P l a ye r p l a ye r ;

3 private F i l e f i l e ;4

5 public T o c a M us i c a C om a n d o ( P l ay e r p l ay e r , F i le f i le ) {

6 this . p l ay er = p la y er ;

7 this . f il e = f il e ;

8 }

9

1 p u b li c v o id e x e cu t a ( ) {

11 this .player.play( this .file);

12 }

13 }

Código Java 4.3: TocaMusicaComando.java

1 p u b li c c l a ss AumentaVolumeComando implements C o m an d o {


3 p r i va t e i n t levels;

4

5 public AumentaVolumeComando(Player player , in t l e v el s ) {


7 this . l e ve ls = l ev e ls ;

8 }

9


11 this .player.increaseVolume( this .levels);

12 }

13 }

Código Java 4.4: AumentaVolumeComando.java

1 p u b li c c l a ss DiminuiVolumeComando implements C o m an d o {


82 www.k19.com.br



83 P ADRÕE S COMPORTAMENTAIS


4

5 public DiminuiVolumeComando(Player player , in t l e v el s ) {



8 }9


11 this .player.decreaseVolume( this .levels);

12 }

13 }

Código Java 4.5: DiminuiVolumeComando.java

Agora, devemos implementar uma classe que dispara os comandos na ordem definida pelo usuá-rio.

1 p u b li c c l a ss L i s t aD e C o ma n d o s {2 private List <Comando > comandos = ne w ArrayList <Comando >();

3

4 p u b li c v o id a d i ci o n a ( C o ma n d o c o m an d o ) {

5 this .comandos.add(comando);

6 }

7

8 p u b li c v o id executa(){

9 fo r ( C o m a nd o c o m an d o : this . c o m a n do s ) {

1 comando.executa();

11 }

12 }

13 }

Código Java 4.6: ListaDeComandos.java

Por fim, teríamos que criar os comandos associados a um player e depois adicioná-los em umplaylist.

1 P la ye r pl ay er = ne w Player();

2 L i st a De C om a nd o s l i st a De C om a nd o s = ne w ListaDeComandos();

3

4 l i st a De C om a nd o s . a di c io n a (ne w TocaMusicaComando(player , ne w File("musica1.mp3" )));

5 l i st a De C om a nd o s . a di c io n a (ne w AumentaVolumeComando(player , 3));


7 l i st a De C om a nd o s . a di c io n a (ne w DiminuiVolumeComando(player , 3));


91 listaDeComandos.executa();

Código Java 4.7: exemplo de uso

Organização


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Figura 4.1: UML do padrão Command


Command (Comando)Define uma interface para a execução dos métodos do Receiver.

ConcreteCommand (TocaMusicaComando, AumentaVolumeComando, DiminuiVolumeComando)Classe que implementa Command e modela uma operação específica do Receiver.

Invoker(ListaDeComandos)

Classe que armazena os Commands que devem ser executados.

Receiver (Player)Define os objetos que terão as chamadas aos seus métodos controladas.

ClientInstancia os Commands associando-os ao Receiver e armazena-os no Invoker.


1 Crie um projeto chamado Command.

2 Crie uma classe Player.

1 p u b li c c l a ss P l a ye r {

2 p u b li c v o id p l ay ( S t r i n g f i l en a m e ) throws I n t e r ru p t e dE x c e p ti o n {

3 System .out .println (" T oc an do o a rq ui vo " +filename);

4 long d u ra c ao = ( long ) ( M a t h . r a nd o m ( ) * 2 ) ;

5 System .out .println (" D u ra ç ão ( s ) : " + d u r ac a o / 1 .) ;

6 T hr ead . sle ep ( du rac ao );

7 System .out .println ("Fim" );

8 }

9

1 p u b li c v o id increaseVolume( in t l e v el s ) {11 S ys tem .out .p rin tl n( " D i mi n ui n do o v o lu m e e m " + l e v el s ) ;

12 }

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13

14 p u b li c v o id decreaseVolume( in t l e v el s ) {

15 S ys tem .out .p rin tl n( " A u me n ta n do o v o lu m e e m " + l e v el s ) ;

16 }

17 }

Código Java 4.8: Player.java

3 Defina uma interface para padronizar os comandos enviados ao player.

1 public interface C o m an d o {

2 void executa(Player player);

3 }

Código Java 4.9: Comando.java

4 Defina as classes que modelarão os comandos enviados ao player.

1 p u b li c c l a ss TocaMusicaComando implements C o m an d o {


3 private S t r in g f i le ;

4

5 public TocaMusicaComando(Player player ,String file) {


7 this . f il e = f il e ;

8 }

9


11 tr y {

12 this .player.play( this .file);

13 } catch ( I n t e r r u pt e d E xc e p t i on e ) {


15 }

16 }17 }

Código Java 4.10: TocaMusicaComando.java

1 p u b li c c l a ss AumentaVolumeComando implements C o m an d o {



4

5 public AumentaVolumeComando(Player player , in t l e v el s ) {



8 }

9


11 this .player.increaseVolume( this .levels);12 }

13 }

Código Java 4.11: AumentaVolumeComando.java

1 p u b li c c l a ss DiminuiVolumeComando implements C o m an d o {



4

5 public DiminuiVolumeComando(Player player , in t l e v el s ) {



8 }


11 this .player.decreaseVolume( this .levels);

www.k19.com.br 85




12 }

13 }

Código Java 4.12: DiminuiVolumeComando.java

5 Defina uma classe ListaDeComandos que conterá a lista de comandos na ordem definida pelousuário.

1 p u b li c c l a ss L i s t aD e C o ma n d o s {

2 private List <Comando > comandos = ne w ArrayList <Comando >();

3

4 p u b li c v o id a d i ci o n a ( C o ma n d o c o m an d o ) {

5 this .comandos.add(comando);

6 }

7


9 fo r ( C o m a nd o c o m an d o : this . c o m a n do s ) {

1

comando.executa();11 }

12 }

13 }

Código Java 4.13: ListaDeComandos.java

6 Faça uma classe para testar a ListaDeComandos.

1 p u b li c c l a ss T e s t a Li s t a De C o m a nd o s {


3 Player player = ne w Player();

4 L is ta De Co ma nd os l is ta De Co ma nd os = ne w ListaDeComandos();

56 l is ta De Co ma nd os . ad ic io na ( ne w TocaMusicaComando(player , "musica1.mp3" )) ;

7 l is ta De Co ma nd os . ad ic io na ( ne w AumentaVolumeComando(player , 3));

8 l is ta De Co ma nd os . ad ic io na ( ne w TocaMusicaComando(player , "musica2.mp3" )) ;

9 l is ta De Co ma nd os . ad ic io na ( ne w DiminuiVolumeComando(player , 3));

1 listaDeComandos.adiciona( ne w TocaMusicaComando(player , "musica3.mp3" )) ;

11

12 l is ta De Co ma nd os . ex ec ut a () ;

13 }

14 }

Código Java 4.14: TestaListaComandos.java

Iterator

Objetivo: Fornecer um modo eficiente para percorrer sequencialmente os elementos de uma cole-

ção, sem que a estrutura interna da coleção seja exposta.

Considere um turista que pretende visitar os principais pontos turísticos de determinada cidade.Infelizmente, ele não pôde planejar seus passeios e não sabe quais pontos turísticos existem nessacidade. Além disso, seu período de permanência na cidade é curto.

Para tornar sua experiência mais agradável, o turista pode solicitar o serviço de um guia turístico.

Guias conhecem muito bem a cidade onde atuam e sabem definir um bom roteiro para a visitaçãodos pontos turísticos.

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uma determinada coleção.

Exemplo prático

A maior parte das aplicações necessitam de estruturas de dados para organizar as informaçõesarmazenadas na memória. Cada estrutura estabelece um determinado conjunto de restrições relaci-onadas aos dados e disponibilizam operações eficientes para que possamos manipular as informa-ções.

Em geral, as plataformas de desenvolvimento de aplicações oferecem, através de bibliotecas, di-versas estruturas de dados para facilitar o trabalho dos programadores. Por exemplo, na plataformaJava, as classes ArrayList, LinkedList, Vector, HashSet e TreeSet são exemplos de implementa-ções disponíveis.

Muitas vezes, é necessário percorrer todos os elementos de uma estrutura de dados para realizaruma determinada tarefa. A organização interna de cada estrutura é complexa e deve estar encapsu-lada nas classes que as implementam. Dessa forma, em geral, o desenvolvedor não teria as condiçõesnecessárias para percorrer os elementos da estrutura de dados utilizada.

Podemos encapsular o processo de visitar cada elemento de uma estrutura de dados dentro delamesma. Essa abordagem é interessante pois cada estrutura conhece a sua organização interna po-dendo, dessa forma, implementar esse processo da maneira mais eficiente.

Na plataforma Java, as estruturasque possuem a capacidade de ter os seuselementos percorridosimplementam uma interface que abstrai a ideia desse processo.

1 public interface Iterable <E> {

2 I te ra to r < E> i te ra to r () ;

3 }

Código Java 4.15: Iterable.java

Toda estrutura de dados que implementa a interface Iterable deve produzir objetos da interfaceIterator. Os objetos da interface Iterator funcionam como guias que indicam o melhor “caminho”para visitar os elementos de uma determinada estrutura.

1 I t er a to r < S t ri n g > g u ia = e s t r ut u r a . i t e ra t o r ( ) ;

2

3 while ( g u i a . h a sN e x t ( ) ) {

4 S tr in g e le me nt o = g ui a. ne xt () ;

5 }

Código Java 4.16: Utilizando um Iterator

Do ponto de vista do programador, a complexidade para percorrer os elementos de uma estru-tura de dados está “escondida” dentro do iterator.

Organização


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Figura 4.3: UML do padrão Iterator


Iterator (Iterator)Define a interface dos objetos que encapsulam toda a complexidade para percorrer os elemen-tos do Aggregate.

ConcreteIteratorImplementação da interface Iterator para um tipo específico de Aggregate.

Aggregate (Iterable)Define a interface das coleções de objetos que podem ter seus elementos percorridos atravésde um Iterator.

ConcreteAggregate (ArrayList, LinkedList, Vector, HashSet, TreeSet)Estrutura de dados que implementa o Aggregate.


7 Crie um projeto chamado Iterator.

8 Defina uma classe ListaDeNomes que implementa a interface Iterable e mantém a lista denomes num array.

1 p u b li c c l a ss ListaDeNomes implements Iterable <String > {

2 private S t r in g [ ] n o me s ;

3 p r i va t e i n t length;

4

5 public L i s t aD e N o me s ( S t r i ng [ ] n o me s ) {

6 this . n o me s = n o me s ;

7 this . l e ng th = this .nomes.length;

8 }

9

1 public Iterator <String > iterator() {

11 r e t ur n t h is . ne w ListaDeNomesIterator();

12 }

13

14 p r i va t e c l as s ListaDeNomesIterator implements Iterator <String > {

15 p r i va t e i n t i = ;16

17 p u b li c b o o le a n h a s Ne x t ( ) {

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18 return ( this . i ) < L i s t aD e N o me s . this .length;

19 }

2

21 public S t ri n g n ex t ( ) {

22 return ListaDeNomes. this .nomes[i++];

23 }24

25 p u b li c v o id r e m ov e ( ) {

26 ListaDeNomes . this . n o m es [ i ] = null ;

27

28 fo r ( in t j = i ; ( j + 1 ) < L is ta De No me s .this . l e ng t h ; j + + ) {

29 ListaDeNomes . this . n o m es [ j ] = L i s t aD e N o me s . this . n om e s [j + 1 ];

3 }

31 ListaDeNomes . this .length --;

32 }

33 }

34 }

Código Java 4.17: ListaDeNomes.java

9 Teste a classe ListaDeNomes.

1 p u b li c c l a ss T e s t aI t e r at o r {


3 String [] nomes = ne w String[4];

4 nomes [] = " R a f a el C o s e nt i n o ";

5 nomes [1] = " M a r c el o M a r ti n s ";

6 nomes [2] = " J o n as H i r at a ";

7 nomes [3] = " S o l a ng e D o m i ng u e s ";

8

9 L is ta De No me s l is ta De No mes = ne w ListaDeNomes(nomes);

1 Iterator <String > iterator = listaDeNomes.iterator();

11 it er at or . ha sN ext () ;

12 iterator .remove () ;

13

14 while ( i t e r at o r . h a s Ne x t ( ) ) {

15 String nome = iterator .next () ;

16 System .out .println (nome );

17 }

18

19 S ys tem .out .p rin tl n( "-------------" );

2 System.out.println( " T e s t an d o o f o r ea c h ");

21 fo r ( S t ri ng n om e : l i st a De N om e s ) {

22 System .out .println (nome );

23 }

24 }

25 }

Código Java 4.18: TestaIterator

Mediator

Objetivo: Diminuir a quantidade de “ligações” entre objetos introduzindo um mediador, através

do qual toda comunicação entre os objetos será realizada.

Considere a rede de telefonia fixa. Ela permite que ligações telefônicas sejam realizadas entrequaisquer dois aparelhos dessa rede. Obviamente, os aparelhos não estão diretamente conectadosentre si dois a dois. Tente imaginar a quantidade de fios que teria de estar conectada a cada aparelho.

Os telefones estão conectados a uma central que distribui as ligações de acordo com o númerodiscado, criando uma ligação temporária entre os dois aparelhos.

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Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema para controlar o fluxo de táxis e passageiros em um aero-

porto. Os táxis disponíveis ficam a espera de passageiros em uma fila organizada pela ordem dechegada. Da mesma forma, os passageiros que desejam utilizar um táxi ficam em uma fila de esperaque também é organizada pela ordem de chegada.

Criaremos umaclasse para modelar os passageiros, outra para os táxis e uma terceira para mediara comunicação entre esses objetos.

1 p u b li c c l a ss P a s s ag e i r o {


3 }

Código Java 4.19: Passageiro.java

1 p u b li c c l a ss T ax i {


3 }

Código Java 4.20: Taxi.java

1 p u b li c c l a ss C e n t ra l D e Ta x i {


3 }

Código Java 4.21: CentralDeTaxi.java

A central de táxi deve manter uma fila com os táxis disponíveis e outra com os passageiros emespera.


2 private L is t < T a xi > t a x i sL i v r es = ne w ArrayList <Taxi >();

3 private List <Passageiro > passageirosEmEspera = ne w ArrayList <Passageiro >();

4 }


Além disso, a central de táxi deve disponibilizar um método que será acionado por um táxiquando esse fica disponível, e outro que será chamado por um passageiro quando esse entrar na

fila de espera.




4

5 p u b li c v o id a d i c i on a T a x iD i s p o ni v e l ( T a xi t a xi ) {


7 }

8

9 p u b li c v o id p e d eT a x i ( P a s sa g e i ro p a s sa g e i ro ) {


11 }

12 }


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Para poder se comunicar com a central de táxi, tanto os táxis quanto os passageiros devem teruma referência para a central. Essas ligações podem ser estabelecidas através dos construtores dasclasses Passageiro e Taxi.

1 p u b li c c l a ss P a s s ag e i r o {2 private CentralDeTaxi central;

3 public P a s s ag e i r o ( C e n tr a l D eT a x i c e n tr a l ) {

4 this . c e n t ra l = c e n tr a l ;

5 }

6 }



2 private CentralDeTaxi central;

3 public T a xi ( C e n t r a l De T a x i c e n tr a l ) {


5 }

6 }


Organização


Figura 4.5: UML do padrão Mediator


MediatorInterface que padroniza as operações que serão chamadas pelos Colleagues.

ConcreateMediator (CentralDeTaxi)Implementação particular do Mediator, que coordena a interação entre os Colleagues.

ColleaguePossível interface para padronizar os ConcreateColleagues .

ConcreateColleague (Taxi, Passageiro)Classes que interagem entre si por meio do Mediator.


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10 Crie um projeto chamado Mediator.

11 Defina as classes Passageiro, Taxi e CentralDeTaxi.

1 p u b li c c l a ss P a s s ag e i r o {


3 public P a s s ag e i r o ( C e n tr a l D eT a x i c e n tr a l ) {


5 }

6 }





4 this . c e n t ra l = c e n tr a l ;5 }

6 }





4

5 p u b li c v o id a d i c i on a T a x iD i s p o ni v e l ( T a xi t a xi ) {


7 }

8

9 p u b li c v o id p e d eT a x i ( P a s sa g e i ro p a s sa g e i ro ) {1 / / i m p l em e n t aç ã o

11 }

12 }


12 Adicione à classe Passageiro um método para simular a chegada de passageiros. Adicionetambém um atributo para identificar o passageiro.

1 p u b li c c l a ss Passageiro implements R u n na b l e {



45 public P a s s ag e i r o ( S t ri n g n om e , C e n t ra l D e Ta x i c e n tr a l ) {



8 }

9


11 return nome;

12 }

13

14 p u b li c v o id r un ( ) {

15 fo r ( in t i = ; i < 5 ; i + + ) {

16 this .central.pedeTaxi( this );

17 }

18 }

19 }


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13 Adicione à classe Taxi um método para simular uma corrida de táxi. Adicione também umatributo para identificar o táxi.


2 private CentralDeTaxi central;3 p r i va t e i n t id ;

4 p r i va t e s t a ti c i n t c o n ta d o r = ;

5



8 this . i d = T a xi . c o n t a do r + + ;

9 }

1

11 p u b li c i n t g e t Id ( ) {

12 return id ;

13 }

14

15 p u b li c v o id a t e nd e ( ) {

16 tr y {

17 Thread . sleep (( long ) ( M at h . r an do m ( ) * 3 .) );

18 } catch ( I n t e r r u pt e d E xc e p t i on e ) {


2 }

21 this .central.adicionaTaxiDisponivel( this ) ;

22 }

23 }


14 Implemente o método adicionaTaxiDisponivel() da classe CentralDeTaxi. Esse métododeve receber um Taxi como parâmetro e adicioná-lo à fila de táxis livres.


2 private L is t < T a xi > t a x i sL i v r es = ne w ArrayList <Taxi >();3 private List <Passageiro > passageirosEmEspera = ne w ArrayList <Passageiro >();

4

5 p u b li c s y n c hr o n i ze d v o id a d i c i on a T a x iD i s p o ni v e l ( T a xi t a xi ) {

6 System .out .println (" T ax i " + t ax i . ge t Id ( ) + " v o lt o u p r a f il a ");

7 t ax isL iv re s. add (taxi );

8 this .notifyAll();

9 }

1 }


15 Implemente o método pedeTaxi() da classe CentralDeTaxi. Esse método deve receber umPassageiro como parâmetro e adicioná-lo à fila de passageiros.




4

5 p u b li c s y n c hr o n i ze d v o id a d i c i on a T a x iD i s p o ni v e l ( T a xi t a xi ) {

6 System .out .println (" T ax i " + t ax i . ge t Id ( ) + " v o lt o u p r a f il a ");

7 ta xi sL iv re s. add (taxi );

8 this .notifyAll();

9 }

1

11 p u b li c v o id p e d eT a x i ( P a s sa g e i ro p a s sa g e i ro ) {

12 Taxi taxi = this .esperaTaxi(passageiro);

13 S ys tem .out .p rin tl n( " T ax i " + t ax i . ge t Id ( ) + " l ev an do " + p a s s ag e i ro . g e t N o me ( ) ) ;

14 taxi .atende () ;

15 }16

17 private T a x i e s p e ra T a xi ( P a s s a g e ir o p a s s ag e i r o ) {

www.k19.com.br 95




18 this .passageirosEmEspera.add(passageiro);

19 synchronized ( this ) {

2 while ( this .taxisLivres.isEmpty()

21 || ! this .passageirosEmEspera.get( ) . e q u a ls ( p a s s a g ei r o ) ) {

22 tr y {

23 this .wait();24 } catch ( I n t e r r u pt e d E xc e p t i on e ) {


26 }

27 }

28 this .passageirosEmEspera.remove( ) ;

29 r e t ur n t h is .taxisLivres.remove( ) ;

3 }

31 }

32 }


16 Crie uma classe para simular o sistema.

1 p u b li c c l a ss T e s t a Ce n t r al D e T a xi {


3 CentralDeTaxi central = ne w CentralDeTaxi();

4

5 Passageiro p1 = ne w Passageiro(" R a f a el C o s en t i n o ", c e n tr a l ) ;

6 Passageiro p2 = ne w Passageiro(" M a r c el o M a r ti n s ", c e n tr a l ) ;

7 Passageiro p3 = ne w Passageiro(" J o n a s H i r at a " , c e n tr a l ) ;

8

9 Taxi t1 = ne w Taxi(central);

1 central.adicionaTaxiDisponivel(t1);

1112 Taxi t2 = ne w Taxi(central);

13 c en tr al . a di ci on aT ax iD is po ni ve l ( t2 ) ;

14

15 ne w Thread(p1).start();



18 }

19 }

Código Java 4.33: TestaCentralDeTaxi.java

Observer

Objetivo: Definir um mecanismo eficiente para reagir às alterações realizadas em determinados

objetos.

Considere um supermercado em que os caixas possuem uma fila única. Cada caixa é identificadopor um número, que é exibido em uma placa à sua frente. Esse número fica visível à todos os clientesda fila.

Também visível aos clientes da fila, existe um painel que exibe o número de identificação dopróximo caixa disponível (se houver algum).

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Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema para o mercado financeiro. Esse sistema deve manter todos

os interessados em uma determinada ação informados do valor da mesma. Toda alteração no valorde uma ação deve ser informada aos seus respectivos interessados.

Podemos ter vários tipos de interessados. Por exemplo, uma pessoa física, uma empresa, um ór-gão público, entre outros. Para manter uma padronização na modelagem, definiremos uma interfacepara os interessados.

1 publi interface A c a o Ob s e r ve r {

2 void notificaAlteracao(Acao acao);

3 }

Código Java 4.34: AcaoObserver.java

Agora, podemos implementar os interessados de maneira concreta.

1 p u b li c c l a ss C o r re t o r a i m p l em e n t es A c a o Ob s e r ve r {

2

3 p u b li c v o id n o t i f ic a A l te r a c a o ( A ca o a c ao ) {

4 / / i m p l em e t a ca o

5 }

6 }

Código Java 4.35: Corretora.java

Por outro lado, a classe Acao deve aceitar interessados (observadores) e avisá-los quando o seuvalor for alterado.

1 p u b li c c l a ss A ca o {

2


4 private Set<AcaoObserver > interessados = ne w HashSet <AcaoObs erver >();

5

6 p u b li c v o id r e g i s tr a I n t er e s s a do ( A c a o O b s er v e r i n t e re s s a do ) {

7 this .interessados.add(interessado);

8 }

9

1 p u b li c v o id c a n c e la I n t e re s s e ( A c a o Ob s e r ve r i n t e re s s a do ) {

11 this .interessados.remove(interessado);12 }

13


15 r e t ur n t h is .valor;

16 }

17

18 p u b li c v o id setValor( double v a lo r ) {


2 fo r ( A c a o O bs e r v er i n t e re s s a do : this . i n t e r e ss a d o s ) {

21 i nte re ss ado . no ti fi ca Al te ra ca o( this );

22 }

23 }

24 }

Código Java 4.36: Acao.java

98 www.k19.com.br




Organização


Figura 4.7: UML do padrão Observer


Observer (AcaoObserver)Interface dos objetos interessados no estado dos Subjects.

ConcreteObserver (Corretora)Implementação particular de um Observer.

SubjectInterface usada para padronizar os objetos que serão observados.

ConcreteSubject (Acao)Implementação de um Subject.


17 Crie um projeto chamado Observer.

18 Defina a classe Acao.


2 private S t r in g c o d ig o ;


4

5 public Acao(String codigo , double v al o r ) {

6 this . c o di go = c od i go ;


8 }

9


11 return valor;

12 }



www.k19.com.br 99




16 }

17

18 public S t r in g g e t C od i g o ( ) {

19 return codigo;

2 }

21 }


19 Para notificar os interessados sobre as alterações nos valores da ação, devemos registrar os inte-ressados e notificá-los. Para padronizara notificaçãodos interessados, criemos a interface AcaoObserver.

1 public interface A c a o Ob s e r ve r {

2 void notificaAlteracao(Acao acao);

3 }

Código Java 4.38: AcaoObserver.java

20 Altere a classe Acao para registrar os interessados e notificá-los sobre a alteração no valor daação.


2 private S t r in g c o d ig o ;


4

5 private Set<AcaoObserver > interessados = ne w HashSet <AcaoObs erver >();

6

7 public Acao(String codigo , double v al o r ) {

8 this . c o di go = c od i go ;


1 }

11

12 p u b li c v o id r e g i s tr a I n t er e s s a do ( A c a o O b s er v e r i n t e re s s a do ) {13 this .interessados.add(interessado);

14 }

15

16 p u b li c v o id c a n c e la I n t e re s s e ( A c a o Ob s e r ve r i n t e re s s a do ) {

17 this .interessados.remove(interessado);

18 }

19


21 return valor;

22 }

23



26 fo r ( A c a o O b se r v e r i n t e re s s ad o : this . i n t e r es s a d os ) {

27 i nte re ss ado . no ti fi ca Al te ra ca o( this );

28 }29 }

3

31 public S t r in g g e t C od i g o ( ) {

32 return codigo;

33 }

34 }


21 Defina a classe Corretora e implemente a interface AcaoObserver para que as corretoras sejamnotificadas sobre as alterações nos valores das ações.

1 p u b li c c l a ss Corretora implements A c a o Ob s e r ve r {2 private S t r in g n o me ;

3

100 www.k19.com.br




4 public C o r re t o r a ( S t ri n g n o me ) {


6 }

7

8 p u b li c v o id n o t i f ic a A l te r a c a o ( A ca o a c ao ) {

9 System .out .println (" C o r r et o r a " + this . n om e + " s e n do n o t i fi c a da : " ) ;1 System.out.println( " A a ç ão " + a c ao . g e t C o d ig o ( )

11 + " t ev e o s eu v al or a lt er ad o p ar a " + a c ao . g e t V a lo r ( ) ) ;

12 }

13 }

Código Java 4.40: Corretora.java

22 Faça uma classe para testar as classes Corretora e Acao.

1 p u b li c c l a ss T e s t aO b s e rv e r {2 p u b li c s t a ti c v o id m a in ( S t r i ng [ ] a r gs ) {

3 Acao acao = ne w Acao("VALE3" , 4 5 . 27 ) ;

4

5 Corretora corretora1 = ne w Corretora("Corretora1" );

6 Corretora corretora2 = ne w Corretora("Corretora2" );

7

8 a ca o . re gi st ra In te re ss ad o ( co rr et or a1 ) ;

9 a ca o . re gi st ra In te re ss ad o ( co rr et or a2 ) ;

1

11 acao .setValor (5) ;

12 }

13 }

Código Java 4.41: TestaObserver.java

State

Objetivo: Alterar o comportamento de um determinado objeto de acordo com o estado no qual ele

se encontra.

Exemplo prático

Estamos trabalhando em uma empresa que vende taxímetros para o mundo todo. Temos que

implementar a lógica para calcular o valor das corridas de acordo com a bandeira selecionada noaparelho. O taxímetro pode ser configurado com diversas bandeiras.

www.k19.com.br 101




4 }

5 }

Código Java 4.45: Bandeira2.java

Por fim, o taxímetro deve ser utilizado da seguinte forma:

1 Ba nd ei ra b1 = ne w Bandeira1();

2 T ax im et ro t a xi me tr o = ne w Taximetro(b1);

3

4 double v a l or 1 = t a x i me t r o . c a l c ul a V a l or D a C or r i d a ( 1,2) ;

5 S ys t em . o ut . p r in t ln ( " V al o r d a c o rr i da e m b a nd e ir a 1 : " + v a l or 1 ) ;

6

7 Ba nd ei ra b2 = ne w Bandeira2();

8 t a xi m et r o . se t Ba n de i ra ( b 2 );

9

1 double v a l or 2 = t a x i me t r o . c a l c ul a V a l or D a C or r i d a ( 5 , 3) ;

11 S ys t em . o ut . p r in t ln ( " V al o r d a c o rr i da e m b a nd e ir a 2 : " + v a l or 2 ) ;

Código Java 4.46: Utilizando o taxímetro

Organização


Figura 4.9: UML do padrão State


State (Bandeira)Interface para padronizar os estados do Context.

ConcreteState (Bandeira1, Bandeira2)Implementação particular de um State.

Context (Taximetro)Mantém uma referência para um State que define o estado atual.


www.k19.com.br 103




23 Crie um projeto chamado State.

24 Defina uma interface para padronizar os métodos das bandeiras.

1 public interface B a n de i r a {

2 double calculaValorDaCorrida( double tempo, double distancia);

3 }

Código Java 4.47: Bandeira.java

25 Defina a classe Taximetro.

1 p u b li c c l a ss T a x im e t r o {

2 private B a n de i r a b a n de i r a ;

3

4 public T a x im e t r o ( B a nd e i ra b a n de i r a ) {5 this . b a n d e ir a = b a n d ei r a ;

6 }

7

8 p u b li c v o id s e t B an d e i ra ( B a n d e i ra b a n de i r a ) {

9 this . b a n d e ir a = b a n d ei r a ;

1 }

11

12 p u b li c v o id calculaValorDaCorrida( double tempo, double d i s ta n c i a ) {

13 this .bandeira.calculaValorDaCorrida (tempo, distancia);

14 }

15 }

Código Java 4.48: Taximetro.java

26 Implemente algumas classes que modelam a bandeira de um taxímetro.

1 p u b li c c l a ss Bandeira1 implements Bandeira{

2 public double calculaValorDaCorrida( double tempo, double d i s t an c i a ) {

3 return 5. + t em po * 1 .5 + d is ta nc ia * 1 .7 ;

4 }

5 }


1 p u b li c c l a ss Bandeira2 implements B a n de i r a {

2 public double calculaValorDaCorrida( double tempo, double d i s t an c i a ) {

3 return 1. + t em po * 3 . + d i st a nc i a * 4 .;

4 }

5 }


27 Teste a classe Taximetro.

1 p u b li c c l a ss T e s t aT a x i me t r o {


3 Bandeira b1 = ne w Bandeira1();

4 Bandeira b2 = ne w Bandeira2();

5

6 Taximetro taximetro = ne w Taximetro(b1);

7

8 double v a l or 1 = t a x i me t r o . c a l c ul a V a l or D a C or r i d a ( 1, 2) ;9 System .out .println (" V al o r d a c o rr i da e m b a nd e ir a 1 : " + v a l or 1 ) ;

1

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11 t ax im et ro . se tB an de ir a( b2 );

12

13 double v a l or 2 = t a x i me t r o . c a l c ul a V a l or D a C or r i d a ( 5 , 3) ;

14 S ys tem .out .p rin tl n( " V al o r d a c o rr i da e m b a nd e ir a 2 : " + v a l or 2 ) ;

15 }

16 }

Código Java 4.51: TestaTaximetro.java

Strategy

Objetivo: Permitir de maneira simples a variação dos algoritmos utilizados na resolução de um

determinado problema.

Quando desejamos percorrer um trajeto entre dois pontos numa cidade, precisamos decidir qualcaminho devemos seguir. Podem haver diversos caminhos entre dois pontos, o que pode tornar aescolha de um bom caminho um pouco difícil.

Existem algumas aplicações que podem ajudar nessa tarefa, como é o caso do Google Maps, porexemplo. Normalmente, essas aplicações permitem que o usuário escolha a forma (à pé, de bicicleta,

de carro, ou usando o transporte público) que deseja percorrer o caminho. Essa escolha afeta ospassos para se chegar ao destino final.

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Figura 4.10: Diferentes modos de se chegar a um determinado destino

O padrão Strategy propõe uma solução que pode ser adotada nesse cenário. A ideia fundamentaldesse padrão é possibilitar facilmente a variação do algoritmo a ser utilizado na resolução de umproblema. Em nosso exemplo, diferentes algoritmos são usados para se encontrar uma rota entredois pontos, dependendo do modo como o usuário deseja percorrer o caminho.

Exemplo prático

Uma tarefa muito comum no desenvolvimento de uma aplicação é ordenar uma lista de elemen-tos. Em Ciência da Computação, foram desenvolvidos diversos algoritmos de ordenação. Podemosescolher o algoritmo mais apropriado de acordo com a situação.

De qualquer forma, todos os algoritmos de ordenação devem produzir o mesmo resultado, po-dendo variar no consumo de memória e no tempo gasto para realizar a ordenação.

Podemos definir uma interface para padronizar as diversas implementações dos algoritmos deordenação.

106 www.k19.com.br




1 public interface S o r te r {

2 <T extends Comparable <? super T > > L is t < T > s o rt ( L i st < T > l i st ) ;

3 }

Código Java 4.52: Sorter.java

Agora, podemos criar uma classe para cada algoritmo que vamos implementar.

1 p u b li c c l a ss InsertionSorter implements S o r te r {

2 public <T extends Comparable <? super T > > L is t < T > s or t ( Li st < T > l is t ) {


4 }

5 }

Código Java 4.53: InsertionSorter.java

1 p u b li c c l a ss BubbleSorter implements S o r te r {

2 public <T extends Comparable <? super T > > L is t < T > s or t ( Li st < T > l is t ) {3 / / i m p l em e n t aç ã o

4 }

5 }

Código Java 4.54: BubbleSorter.java

Agora podemos escolher qual algoritmo utilizar quando desejamos ordenar uma lista de elemen-tos.

1 L is t < St ri ng > l is ta = . ..

2

3 I n se r ti o nS o rt e r i n se r ti o nS o rt e r = ne w InsertionSorter();

4 B u bb l eS o rt e r b ub b le S or t er = ne w BubbleSorter();5

6 L i st < S t r i ng > l i s ta 1 = i n s e rt i o n S or t e r . s o rt ( l i s t a ) ;

7

8 L i st < S t r i ng > l i s ta 2 = b u b b le S o r te r . s o r t ( l is t a ) ;

Código Java 4.55: Ordenando

Organização


Figura 4.11: UML do padrão Strategy


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Strategy (Sorter)Interface para padronizar as diferentes estratégias de um algoritmo.

ConcreteStrategy (InsertionSorter, BubbleSorter)

Implementação particular de um Strategy.

ContextMantém uma referência para um objeto Strategy e pode permitir que esse acesse os seusdados.


28 Crie um projeto chamado Strategy .

29 Defina a interface Sorter.

1 public interface S o r te r {

2 <T extends Comparable <? super T > > L is t < T > s o rt ( L i st < T > l i st ) ;

3 }

Código Java 4.56: Sorter.java

30 Defina as implementações InsertionSorter e SelectionSorter.

1 p u b li c c l a ss InsertionSorter implements S o r te r {


3 list = ne w ArrayList <T>(list);4 fo r ( in t i = 1 ; i < l is t .s iz e () ; i + + ) {

5 T a = list . get (i) ;

6 in t j;

7 fo r (j = i - 1; j >= & & l i st . g e t ( j ) . c om p a r eT o ( a ) > ; j - - ) {

8 list . remove (j + 1) ;

9 list . add (j + 1, list . get (j)) ;

1 list.remove(j);

11 list . add (j , a);

12 }

13 }

14 return list;

15 }

16 }

Código Java 4.57: InsertionSorter.java

1 p u b li c c l a ss SelectionSorter implements S o r te r {


3 in t index_min;

4 T aux ;

5 list = ne w ArrayList <T>(list);

6 fo r ( in t i = ; i < l is t .s iz e () ; i ++ ) {

7 index_min = i ;

8 fo r ( in t j = i + 1; j < l is t. si ze () ; j + +) {

9 if (list.get(j).compareTo( list.get(index_min)) < ) {

1 i n de x _m i n = j ;

11 }

12 }

13 if ( i n de x _m i n ! = i ) {

14 aux = list . get ( index_min );15 list .remove (index_min );

16 list .add (ind ex_min , list .get (i )) ;

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17 list . remove (i);

18 list . add (i , aux );

19 }

2 }

21 return list;

22 }23 }

Código Java 4.58: SelectionSorter.java

31 Faça uma classe para testar as diferentes estratégias de ordenação.

1 p u b li c c l a ss T e s t eS o r t er {


3 Sorter sorter = ne w InsertionSorter();4 List <Integer > list = ne w ArrayList <Integer >();

5 list . add (1) ;

6 list . add (3) ;

7 list . add (2) ;

8 list . add (14) ;

9

1 L i st < I n t e g er > l i s t2 = s o r te r . s o r t ( l is t ) ;

11 fo r ( I n te g er i n te g er : l is t2 ) {

12 Sy ste m. out . pr int ln ( int eg er );

13 }

14

15 Sorter sorter2 = ne w SelectionSorter();

16 L is t < In te ge r > l is t3 = s or te r2 . s or t (l is t );

17 fo r ( I n te g er i n te g er : l is t3 ) {

18 Sy ste m. out . pr int ln ( int eg er );

19 }

2 }

21 }

Código Java 4.59: TesteSorter.java

Template Method

Objetivo: Definir a ordem na qual determinados passos devem ser realizados na resolução de um

problema e permitir que esses passos possam ser realizados de formas diferentes de acordo com a situ-

ação.

Em 1913, Henry Ford introduziu o conceito de linha de montagem na produção de carros. Esseprocesso permiti até hoje que carros sejam produzidos em grande escala. Em geral, toda linha demontagem de carros possui três etapas fundamentais: corte das chapas de aço, pintura do esqueletodo carro e montagem dos componentes elétricos e mecânicos.

Em geral, essas três etapas são realizadas na mesma ordem independentemente do tipo de carro

que está sendo produzido. Contudo, obviamente, para cada tipo de carro, essas etapas são realizadasde maneiras diferentes.

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Figura 4.12: Duas linhas de montagens de carros diferentes

O padrão de projeto Template Method possui características semelhantes às linhas de monta-

gens de carros. A ideia fundamental desse padrão é definir a ordem de execução dos passos queresolvem um determinado problema e permitir que cada passo possa ser implementado de manei-ras diferentes.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema bancário e precisamos modelar os diversos tipos de contasdo banco. Decidimos aplicar herança utilizando uma classe chamada Conta.

1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss C o nt a {


3



6 }

7



1 }

11 }


Toda operação bancária realizada gera a cobrança de uma taxa que é diferente para cada tipo da

conta. Podemos tentar implementar um método para calcular essa taxa na classe Conta e chamá-loa partir dos outros métodos.



3



6 this . s a l do - = this .calculaTaxa();

7 }

8




12 }

1314 public double calculaTaxa(){


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16 }

17 }


Contudo, nada pode ser definido no corpo do método calculaTaxa() na classe Conta porque ocálculo é diferente para cada tipo de conta bancária. A solução é tornar o método abstrato para queele seja implementado nas classes das contas específicas. Dessa forma, os métodos que chamam ocalculaTaxa() dependem de um método que será implementado posteriormente.



3




7 }

8




12 }

13

14 p u b li c a b s tr a c t d o u bl e calculaTaxa();

15 }


1 p u b li c c l a ss ContaPoupanca extends C o nt a {2 public double c a l cu l a T ax a ( ) {

3 return .5 ;

4 }

5 }

Código Java 4.63: ContaPoupanca.java

1 p u b li c c l a ss ContaCorrente extends C o nt a {

2 public double c a l cu l a T ax a ( ) {

3 return .1 ;

4 }

5 }

Código Java 4.64: ContaCorrente.java

Organização


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Figura 4.13: UML do padrão Template Method


AbstractClass (Conta)Classe abstrata que define os templates methods baseados em métodos abstratos que serãoimplementados nas ConcreteClasses.

ConcreteClass (ContaCorrente, ContaPoupanca)Classes concretas que implementam os métodos abstratos definidos pela AbstractClass eque são utilizados pelos templates methods.


32 Crie um projeto chamado TemplateMethod.

33 Defina a classe Conta e o método abstrato calculaTaxa. A cada operação uma taxa é cobrada.



3




7 }

8




12 }

13


15 return saldo;

16 }

17

18 p u b li c a b s tr a c t d o u bl e calculaTaxa();

19 }


34 Defina as classes ContaCorrente e ContaPoupanca derivadas de Conta. As classes deverão defi-nir a taxa que será cobrada.

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1 p u b li c c l a ss ContaCorrente extends C o nt a {


3 return 3;

4 }

5 }

Código Java 4.66: ContaCorrente.java

1 p u b li c c l a ss ContaPoupanca extends C o nt a {


3 return 1;

4 }

5 }

Código Java 4.67: ContaPoupanca.java

35 Teste as classes ContaCorrente e ContaPoupanca.

1 p u b li c c l a ss T e s t aC o n t as {


3 Conta contaCorrente = ne w ContaCorrente();

4 Conta contaPoupanca = ne w ContaPoupanca();

5

6 c on ta Cor re nte . de pos it a( 1) ;

7 contaCorrente .saca (1) ;

8

9 c on ta Pou pa nca . de pos it a( 1) ;

1 contaPoupanca.saca(1) ;

11

12 S ys tem .out .p rin tl n( " S al d o d a C on t a C o rr e nt e : "

13 + contaCorrente .getSaldo () );

14 S ys tem .out .p rin tl n( " S al d o d a C on t a P o up a nç a : "

15 + contaPoupanca .getSaldo () );

16 }17 }

Código Java 4.68: TestaContas.java

Visitor

Objetivo: Permitir atualizações específicas em uma coleção de objetos de acordo com o tipo parti-

cular de cada objeto atualizado.

Exemplo prático

Estamos desenvolvendo um sistema bancário no qual os funcionários devem ser classificados deacordo com o cargo que eles possuem. Para modelar as diferenças e semelhanças relativas a cadacargo decidimos aplicar o conceito de herança na nossa modelagem.

1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss F u n c io n a ri o {


3 p r i va t e d o u bl e salario;

4


6 }


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1 p u b li c c l a ss G e r en t e {

2 p r i va t e i n t senha;

3


5 }

Código Java 4.70: Gerente.java

1 p u b li c c l a ss T e l e fo n i s ta {

2 p r i va t e i n t ramal;

3


5 }

Código Java 4.71: Telefonista.java

Todo funcionário do banco está associado a um departamento. Podemos aplicar agregação para

implementar essa condição.

1 p u b li c c l a ss D e p a rt a m e nt o {

2 private List <Funcionario > funcionarios;

3

4 }

Código Java 4.72: Departamento.java

De tempos em tempos, os salários dos funcionários são reajustados. O reajuste do salário deum funcionário depende basicamente do cargo que ele possui. Além dessa, outras alterações nasinformações dos objetos que representam os funcionários podem ocorrer de tempos em tempos.

Podemos implementar o reajuste ou qualquer outra tarefa de atualização dos dados dos funcio-nários através de classes especializadas. Inclusive, podemos definir uma interface para padronizar ainteração com essas classes.

1 public interface AtualizadorDeFuncionario {

2 void a t u a li z a ( G e r en t e g ) ;

3 void a t u a li z a ( T e l e fo n i s ta t ) ;

4 }

Código Java 4.73: AtualizadorDeFuncionario.java

1 p u b li c c l a ss AtualizadorSalarial implements AtualizadorDeFuncionario {

2 p u b li c v o id a t u al i z a ( G e re n t e g ) {

3 g . se tS al ar io ( g. g et Sa la ri o () * 1 .4 3) ;4 }

5 p u b li c v o id a t u al i z a ( T e l ef o n i st a t ) {

6 t . se tS al ar io ( t. g et Sa la ri o () * 1 .2 7) ;

7 }

8 }

Código Java 4.74: AtualizadorSalarial.java

Agora, suponha que no sistema há uma lista com todos os departamentos do banco. Queremosaplicar um atualizador em todos os funcionários de todos os departamentos dessa lista.

O esqueleto do código seria mais ou menos assim:

1 L is t < D ep a rt a me nt o > l is t a = . ..

2 A t ua l iz a do r De F un c io n ar i o a t u a li z ad o r = . ..

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3

4 fo r ( D e pa r ta m en t o d : l i st a ) {

5 / / a t u a li z a n do . . .

6 }

Código Java 4.75: Aplicando um atualizador

Contudo temos dois problemas: primeiro, é possível que o acesso aos funcionários de um depar-tamento esteja restrito, consequentemente, dentro do laço acima não poderíamos executar o atuali-zador. Segundo, mesmo que o acesso esteja disponível, teríamos que testar o tipo dos funcionáriosde cada departamento para selecionar o método correto de atualização.



3


5 fo r ( F u n c i o na r i o f : d . g e t F u n ci o n a r io s ( ) ) {

6 if (f instanceof G e r en t e ) {

7 Gerente g = ( Gerente ) f;

8 atualizador .atualiza (g);

9 } else {

1 T e l e fo n i s ta t = ( T e l e f o ni s t a ) f ;

11 atualizador .atualiza (t);

12 }

13 }

14 }


Para solucionar os dois problemas acima, podemos passar os atualizadores para dentro dos de-partamentos e dos funcionários para que eles próprios chamem o método correto de atualização. Os

atualizadores podem ser passados para dentro dos departamentos e dos funcionários através de ummétodo padronizado por uma interface.

1 public interface A t u a li z a v el {

2 void aceita(AtualizadorDeFuncionario atualizador);

3 }

Código Java 4.77: Atualizavel.java

1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss Funcionario implements A t u a li z a v el {



4

5 / / G E T TE R S A N D S E T T E R S6 }


1 p u b li c c l a ss G e r en t e {

2 p r i va t e i n t senha;

3

4 p u b li c v o id a c e it a ( A t u a l i z ad o r D e Fu n c i o na r i o a t u a li z a d or ) {

5 at ua li za do r. at ua li za (this );

6 }

7


9 }


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1 p u b li c c l a ss T e l e fo n i s ta {


3


5 at ua li za do r. at ua li za (this );6 }

7


9 }


O departamento também é atualizável.

1 p u b li c c l a ss Departamento implements A t u a li z a v el {

2 private List <Funcionario > funcionarios;3


5 fo r ( F u nc i on a ri o f : this . f u n c i on a r i os ) {

6 f. aceita (atualizador );

7 }

8 }

9 }


Agora, aplicar um atualizador em todos os funcionários de todos os departamentos da lista dedepartamentos do sistema se torna simples:



3


5 d . ac ei ta ( a tu al iz ad or ) ;

6 }


Organização


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Figura 4.14: UML do padrão Visitor


Visitor (AtualizadorDeFuncionario)Define a interface dos objetos responsáveis pelas atualizações dos Elements.

ConcreteVisitor (AtualizadorSalarial)Implementa a lógica de uma determinada atualização dos Elements.

Element (Atualizavel)Define a interface dos objetos que podem ser atualizados por um Visitor.

ConcreteElement (Funcionario, Departamento)Define um tipo específico de Element.

ObjectStructure Agregador dos Elements.

Client Aplica um determinado Visitor nos Elements do ObjectStructure.


36 Crie um projeto chamado Visitor.

37 Defina as classes Funcionario, Gerente, Telefonista e Departamento.

1 p u b li c a b s t ra c t c l a ss F u n c io n a ri o {


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4

5 public F u n c io n a ri o ( S t r i ng n om e , double s a l ar i o ) {


7 this . s a l a ri o = s a l ar i o ;

8 }9


11 return nome;

12 }

13

14 public double g e t Sa l a r io ( ) {

15 return salario;

16 }

17

18 p u b li c v o id setSalario( double s a l ar i o ) {

19 this . s a l a ri o = s a l ar i o ;

2 }

21 }


1 p u b li c c l a ss Gerente extends F u n ci o n a ri o {

2 private S t r in g s e n ha ;

3

4 public G e r en t e ( S t r in g n om e , double s a la r io , S t r in g s e nh a ) {

5 super ( n o me , s a l ar i o ) ;

6 this . s e nh a = s e nh a ;

7 }

8

9 public S t r in g g e t S en h a ( ) {

1 return senha;

11 }

12 }


1 p u b li c c l a ss Telefonista extends F u n c io n a r io {


3

4 public T e l e fo n i st a ( S t r i ng n om e , double salario , in t r am a l ) {


6 this . r a ma l = r a ma l ;

7 }

8

9 p u b li c i n t g e t Ra m a l ( ) {

1 return ramal;

11 }

12 }


1 p u b li c c l a ss D e p a rt a m e nt o {


3 private List <Funcionario > funcionarios = ne w ArrayList <Funcionario >();

4

5 public D e p a rt a m e nt o ( S t r i ng n o me ) {


7 }

8


1 return nome;

11 }

12

13 public List<Funcionario > getFuncionarios() {14 return funcionarios;

15 }

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16 }


38 Defina a interface AtualizadorDeFuncionario e a implementação AtualizadorSalarial.

1 public interface AtualizadorDeFuncionario {

2 void a t u a li z a ( G e r en t e g ) ;

3 void a t u a li z a ( T e l e fo n i s ta t ) ;

4 }

Código Java 4.87: AtualizadorDeFuncionario.java

1 p u b li c c l a ss AtualizadorSalarial implements AtualizadorDeFuncionario {

2 p u b li c v o id a t u al i z a ( G e re n t e g ) {

3 g . se tS al ar io ( g. g et Sa la ri o () * 1 .4 3) ;

4 }

5 p u b li c v o id a t u al i z a ( T e l ef o n i st a t ) {6 t . se tS al ar io ( t. g et Sa la ri o () * 1 .2 7) ;

7 }

8 }

Código Java 4.88: AtualizadorSalarial.java

39 Crie a interface Atualizavel.

1 public interface A t u a li z a v el {

2 void aceita(AtualizadorDeFuncionario atualizador);

3 }

Código Java 4.89: Atualizavel.java

40 Altere a classe Funcionario e assine a interface Atualizavel.

1 a b s tr a c t p u b li c c l a ss Funcionario implements A t u a li z a v el {

2 ...

3 }


41 Implemente a interface Atualizavel.

1 p u b li c c l a ss Gerente extends F u n ci o n a ri o {

2 private S t r in g s e n ha ;3

4 public G e r en t e ( S t r in g n om e , double s a la r io , S t r in g s e nh a ) {


6 this . s e nh a = s e nh a ;

7 }

8

9 public S t r in g g e t S en h a ( ) {

1 return senha;

11 }

12



15 }

16 }


www.k19.com.br 119




1 p u b li c c l a ss Telefonista extends F u n c io n a r io {


3

4 public T e l e fo n i st a ( S t r i ng n om e , double salario , in t r am a l ) {

5 super ( n o me , s a l ar i o ) ;6 this . r a ma l = r a ma l ;

7 }

8

9 p u b li c i n t g e t Ra m a l ( ) {

1 return ramal;

11 }

12



15 }

16 }


1 p u b li c c l a ss D e p a rt a m e nt o {2 private S t r in g n o me ;

3 private List <Funcionario > funcionarios = ne w ArrayList <Funcionario >();

4

5 public D e p a rt a m e nt o ( S t r i ng n o me ) {


7 }

8


1 return nome;

11 }

12

13 public List<Funcionario > getFuncionarios() {

14 return funcionarios;

15 }

16


18 fo r ( F u nc i on a ri o f : this . f u n c i on a r i os ) {

19 f. aceita (atualizador );

2 }

21 }

22 }


42 Faça uma classe para testar o atualizador salarial.

1 p u b li c c l a ss TestaAtualizadorSalarial {


3 List < Dep art am ent o > list a = ne w ArrayList <Departamento >();

4 D ep ar ta me nt o d ep ar ta me nto = ne w Departamento( " D e p a r ta m e n to 1 ") ;

5 Gerente gerente = ne w Gerente(" G e r e nt e 1 " , 15 , "1234" );

6 Telefonista telefonista = ne w Telefonista("Telefonista" , 1, 2 );

7 d ep ar ta me nt o . ge tF un ci on ar io s () . ad d( g er en te ) ;

8 d e pa r ta m en t o . g et F un c io n ar i os ( ) . ad d ( t el e fo n is t a );

9

1 lista.add(departamento);

11

12 D ep ar ta me nt o d ep ar tam en to2 = ne w Departamento( " D e p a r ta m e n to 2 ");

13 Gerente gerente2 = ne w Gerente(" G e r e nt e 2 " , 18 , "1234" );

14 Gerente gerente3 = ne w Gerente(" G e r e nt e 3 " , 18 , "1234" );

15 Te le fo ni st a te le fo ni st a2 = ne w Telefonista("Telefonista2" , 12 , 1 );

16 d e pa r ta m en t o2 . g e t Fu n ci o na r io s ( ) . ad d ( ge r en t e2 ) ;

17 d e pa r ta m en t o2 . g e t Fu n ci o na r io s ( ) . ad d ( ge r en t e3 ) ;

18 d e pa r ta m en t o2 . g e t Fu n ci o na r io s ( ) . ad d ( t el e fo n is t a2 ) ;

192 lista.add(departamento2);

21

120 www.k19.com.br




22 A tu al iz ad or De Fu nc io na ri o a tu al iz ad or = ne w AtualizadorSalarial();

23


25 d. aceita (atualizador );

26 }


29 fo r ( F u n c i on a r i o f : d . g e t F u nc i o n ar i o s ( ) ) {

3 System.out.println( " N om e : " + f . g e t No m e ( ) + " - S al ár io : " + f . g e t S al a r i o ( ) ) ;

31 }

32 }

33 }

34 }

Código Java 4.94: TestaAtualizadorSalarial.java

design patterns em java

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