Каталог паттернов проектирования
Ниже для удобства перечислены их имена и назначение.
Одиночка (Singleton) Гарантирует, что некоторый класс может иметь только один экземпляр, и предоставляет глобальную точку доступа к нему.
Фабричный метод (Factory Method) Определяет интерфейс для создания объекта, позволяя подклассам определять, какому классу должен принадлежать создаваемый объект
Абстрактная фабрика(Abstract Factory) Предоставляет интерфейс для создания семейств, связанных между собой, или независимых объектов, конкретные классы которых неизвестны.
Декоратор (Decorator) Динамически возлагает на объект новые функции. Декораторы применяются для расширения имеющейся функциональности и являются гибкой альтернативой порождению подклассов.
Стратегия (Strategy) Определяет семейство алгоритмов, инкапсулируя их все и позволяя подставлять один вместо другого. Можно менять алгоритм независимо от клиента, который им пользуется.
Компоновщик (Composite) Объединяет объекты в древовидную структуру для представления иерархии от частного к целому. Компоновщик позволяет клиентам обращаться к отдельным объектам и к группам объектов одинаково
Наблюдатель (Observer) Определяет между объектами зависимость типа один-ко-многим, так что при изменении состоянии одного объекта все зависящие от него получают извещение и автоматически обновляются.
Шаблон «Одиночка» Singleton
Название и классификация паттерна
|
|
|
Одиночка - паттерн, порождающий объекты.
Назначение
Гарантирует, что у класса есть только один экземпляр, и предоставляет к нему глобальную точку доступа.
Мотивация
Для некоторых классов важно, чтобы существовал только один экземпляр.
Сам класс контролирует то, что у него есть только один экземпляр, может запретить создание дополнительных экземпляров, перехватывая запросы на создание новых объектов, и он же способен предоставить доступ к своему экземпляру. Это и есть назначение паттерна одиночка.
Применимость
Используйте паттерн одиночка, когда:
- должен быть ровно один экземпляр некоторого класса, легко доступный всем клиентам;
- единственный экземпляр должен расширяться путем порождения подклассов, и клиентам нужно иметь возможность работать с расширенным экземпляром без модификации своего кода.
Структура
Отношения
Клиенты получают доступ к экземпляру класса Singleton только через его операцию Instance.
Результаты
- контролируемый доступ к единственному экземпляру. Поскольку класс Singleton инкапсулирует свой единственный экземпляр, он полностью контролирует то, как и когда клиенты получают доступ к нему;
- уменьшение числа имен. Паттерн одиночка - шаг вперед по сравнению с глобальными переменными. Он позволяет избежать засорения пространства имен глобальными переменными, в которых хранятся уникальные экземпляры;
|
|
|
- допускает уточнение операций и представления. От класса Singleton можно порождать подклассы, а приложение легко сконфигурировать экземпляром расширенного класса. Можно конкретизировать приложение экземпляром того класса, который необходим во время выполнения;
- допускает переменное число экземпляров. Паттерн позволяет вам легко изменить свое решение и разрешить появление более одного экземпляра класса Singleton. Вы можете применять один и тот же подход для управления числом экземпляров, используемых в приложении. Изменить нужно будет лишь операцию, дающую доступ к экземпляру класса Singleton;
- большая гибкость, чем у операций класса. Еще один способ реализовать функциональность одиночки - использовать операции класса. Но оба этих приема препятствуют изменению дизайна, если потребуется разрешить наличие нескольких экземпляров класса. Кроме того, статические функции-члены в C++ не могут быть виртуальными, так что их нельзя полиморфно заместить в подклассах.
Реализация
При использовании паттерна одиночка надо рассмотреть следующие вопросы:
|
|
|
1. гарантирование единственного экземпляра. Чаще всего для этого прячут операцию, создающую экземпляры, за операцией класса, которая гарантирует создание не более одного экземпляра. Данная операция имеет доступ к переменной, где хранится уникальный экземпляр, и гарантирует инициализацию переменной этим экземпляром перед возвратом ее клиенту. При таком подходе можно не сомневаться, что одиночка будет создан и инициализирован перед первым использованием.
В C++ операция класса определяется с помощью статической функции-члена Instance класса Singleton. В этом классе есть также статическая переменная-член _instance, которая содержит указатель на уникальный экземпляр.
Класс Singleton объявлен следующим образом:
class Singleton {
public:
static Singleton* Instance();
protected:
Singleton();
private:
static Singleton* _instance;
};
А реализация такова:
Singleton* Singleton::_instance = 0;
Singleton* Singleton::Instance () {
if (_instance == 0) {
_instance = new Singleton;
}
return _instance;
}
Клиенты осуществляют доступ к одиночке исключительно через функцию-член Instance.
2. порождение подклассов Singleton. Основной вопрос не столько в том, как определить подкласс, а в том, как сделать, чтобы клиенты могли использовать его единственный экземпляр. По существу, переменная, ссылающаяся на экземпляр одиночки, должна инициализироваться вместе с экземпляром подкласса. Простейший способ добиться этого - определить одиночку, которого нужно применять в операции Instance класса Singleton.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 231; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!