YZM 2108 Yazılım Mimarisi ve Tasarımı

Transkript

1 YZM 2108 Yazılım Mimarisi ve Tasarımı Yrd. Doç. Dr. Deniz KILINÇ Celal Bayar Üniversitesi Hasan Ferdi Turgutlu Teknoloji Fakültesi Yazılım Mühendisliği 1

2 BÖLÜM - 4 Tasarım Kalıpları - II Bu bölümde; Singleton Tasarım Kalıbı Adapter Tasarım Kalıbı ile ilgili konular anlatılacaktır. 2

3 Singleton 3

4 Singleton Uygulamanızda global bir nesneye ihtiyaç doğabilir. Bu nesne her yerden erişilebilir olmalı fakat sadece bir kez yaratılmalıdır. Uygulamanızın tüm parçalarının bu nesneyi kullanmasının mümkün olmasını fakat tümünün aynı instance ı kullanmasını isteyebilirsiniz. Bunu başarmanın tek yolu, ana uygulamada global bir nesne yaratılması ve sonrasında bu nesnenin referansının ihtiyaç olduğunda geçirilmesini sağlanmasıdır. 4

5 Singleton (devam..) Global değerlerin yaratılması için bir diğer yol ise static değişkenler kullanmaktır. Uygulama bir sınıfın içerisinde birkaç static nesneye sahip olmakta ve onlara direkt olarak ulaşmaktadır. 5

6 Singleton (devam..) Nesne yaratma üzerindeki kontrolden emin olmak için kurucu metot private olarak tanımlanmalıdır. Bu bir sorunu taşır: bir instance yaratılması imkansız olur bundan dolayı erişimci/aracı bir metot static bir metot tarafından sağlanmaktadır. (getinstance()). 6

7 Singleton (devam..) Bu metot önceden yaratılmadıysa, yeni tek bir instance yaratır ve singleton un referansını, bu nesneyi çağıran fonksiyona döndürür. Singleton un referansı gelecek istekler için - sınıfında tanımlananan static bir property de saklanır. 7

8 Singleton (devam..) Singleton Sınıf Diyagramı 8

9 Örnek5: SingleObject Kurucu metodu private tanımlanmış böylece kendisinden nesne yaratılmasını engelleyen bir SingleObject sınıfı yaratınız. Bu sınıfa static bir metot olan ve istenildiğinde sınıfın instance ını geriye döndüren bir getinstance() metodunu yaratınız. Program sınıfında getinstance() metodu ile birden fazla SingleObject nesnesi yaratınız. 9

10 Örnek5: SingleObject (devam...) 10

11 Örnek5: SingleObject (devam...) SingleObject.java 11

12 Örnek5: SingleObject (devam...) Program.java Çıktı: 12

13 Singleton (devam..) Eğer multi-thread bir uygulama geliştiriyor isek deseni thread safe oluşturmak önemlidir, aksi durumda teklik sağlanmamış olur. Örnek - ConnectionProvider: Veritabanına bağlı çalışan bir E-Ticaret uygulaması yazdığınızı düşünün. Binlerce kullanıcı aynı anda sisteme bağlanmış ürünleri inceliyor, satın alma işlemleri gerçekleştiriyor. Veritabanına bağlantı sağlayan bir Connection sınıfınız var ve her manipülasyon işleminde Connection sınıfından tekrar tekrar instance alınacak şekilde kod yazamayız. 13

14 Örnek 6 : ConnectionProvider Connection.cs 14

15 Örnek 6 : ConnectionProvider ConnectionProvider.cs 15

16 Singleton (devam...) Artıları ve Eksileri - I Singleton kendi kendinin instance ını yaratabilen tek sınıftır. Sağlanan static metodu kullanmadan yeni bir singleton yaratılamaz böylece yaratılan nesne programın çalışma süresince o sınıfın tek nesnesi olur. 16

17 Singleton (devam...) Artıları ve Eksileri - II Singleton a ihtiyaç duyan nesnelerin tümüne aynı singleton un referansını geçirilmesi gerekmez; çünkü o sınıfa her erişildiğinde aynı singleton nesnesinin referansını geri döndürür. Fakat, Singleton tasarım kalıbı implementasyona bağlı olarak, threading sorunları çıkarabilir. Bir multi threading uygulamada singleton un başlatılma şekline dikkat edilmelidir. Uygun olmayan bir kontrolle, sizin uygulamanız bir thread savaşları na sahne olacaktır. 17

18 Structural (Yapısal) Kalıplar 18

19 Structural Kalıplar Yapısal tasarım kalıpları, farklı sınıfların ve nesnelerin daha büyük yapılar oluşturulması için nasıl birleştirileceğine dair bir taslak sunar. Çoğunlukla aynı temel amaç için farklı yolların kullanıldığı Creational kalıpların aksine, her bir yapısal kalıp farklı bir amaca sahiptir. 19

20 Structural Kalıplar (devam...) Yapısal kalıpların tümü, nesnelerin arasındaki bağlantıları geliştirir. Bir anlamda da, veri yapıları kavramının basit haline benzemektedirler. Fakat, sadece aralarındaki referansları değil nesneleri birbirine bağlayan metotları da özelleştirmektedirler. Yapısal tasarım kalıpları bileşenlerin veya modüllerin yapı içerisinde nasıl düzene gireceklerini açıklarlar. 20

21 Structural Kalıplar (devam...) Yapısal tasarım kalıpları ayrıca kalıp boyunca verinin nasıl hareket edeceğini de açıklar. Bu tasarım kalıbı kategorisinde, modüller ya da bileşenler arasındaki kompozisyonun nasıl olması gerektiği tartışılır. Yapısal tasarım kalıpları, sistemin esnek olabilmesi için bileşenlerin nasıl yapılandırılması gerektiğini tanımlarlar. 21

22 Adapter 22

23 Adapter Nesneye yönelik programlamanın sıklıkla sözü geçen avantajlarından birisi de kodun yeniden kullanabilir olmasını sağlamasıdır. Verilerin ve davranışların bir sınıf merkezinde toplandığı bir sınıfın başka bir projeye aktarılması sonrası sınıfın fonksiyonelliği çok az bir maliyetle kullanılabilinmektedir. 23

24 Adapter (devam...) Maalesef, biz geliştiricilerin geleceği tahmin etme yeteneği bir şekilde sınırlıdır. Bir projenin gelecekteki kodlama gereksinimlerinin ne olacağını bilmediğimizden dolayı her zaman yeniden kullanılabilir bir sınıfın tasarımının nasıl olması gerektiğini bilemeyiz. 24

25 Adapter (devam...) Sizin geliştirdiğiniz bir uygulama için yabancı bir arkadaşınızla işbirliği yapmaya karar verdiğinizi varsayalım. Arkadaşınız benzer bir projede çalışmakta ve size ticari uygulamanın bir bileşeni olan adres sistemini sağlayabilmektedir. Fakat siz bu dosyaları aldığınızda, projenizde kullandığınız arayüzler ile dosyadaki arayüzlerin eşleşmediğini fark ettiniz. Daha da kötü bir senaryo ise kod İngilizce değil, arkadaşınızın ana dilinde yazılmış. 25

26 Adapter (devam...) Böyle bir durumda kendinizi iki kötü çözümle karşı karşıya bulursunuz: İlk seçeneğiniz bileşeni yeniden yazılması ve böylece gereken tüm arayüzleri implemente edilmesidir. Bileşeni baştan yazmak kötü bir fikirdir çünkü arkadaşınızdan bileşenin her yeni bir sürümünü size ilettiğinde bileşeni yeniden yazmanız gerekecektir. 26

27 Adapter (devam...) İkinci bir seçenek ise uygulamanızı yeniden yazmak ve arkadaşınızın sağladığı bileşene uygun bir şekilde tasarlamaktır. Buradaki olumsuzluk ise, eski arayüzdeki herhangi bir değişiklik esnasında tüm kodu değiştirmek zorunda kalmanız ve kodunuzun anlaşılması daha da zor olmasıdır çünkü siz arkadaşınızın dilini bilmiyorsunuz. Adlandırmalar ne kadar doğru olsa bile, sizin için hiçbir anlam ifade etmeyecektir. 27

28 Adapter (devam...) Burada ihtiyacınız olan şey ise bir tercümandır. İşte bu da tam olarak Adapter tasarım kalıbının yaptığıdır. 28

29 Adapter (devam...) Bir güç adaptörüne benzer şekilde davranarak, bir tipi bir diğer uyumsuz- tipe dönüştürür. 29

30 Adapter (devam...) Adapter tasarım kalıbı Temelde birbiriyle uyumsuz ancak aynı işi yapması öngörülen iki interface'in haberleştirilmesi için kullanılır. Adapter tasarım kalıbının kullanımı, sizin uygulamalarınızın yeni bileşenlerin kullanımına izin verdiği gibi aynı zamanda sizin var olan arayüzlerinizi kullanmaya devam etmenize olanak sağlar. Yeni bir sürüm geldiğinde, yapmanız gereken sadece Adapter i değiştirmektir. 30

31 Adapter (devam...) Adapter Tasarım Kalıbı Sınıf Diyagramı 31

32 Adapter (devam...) Framework: Adapter i kullanan yapı. Adapter: Framework un kullanacağı metotları tanımlayan arayüz. Adaptee: Adapte edilecek tipin metotlarını tanımlayan arayüz. Bu arayüz, çalışma zamanında dinamik olarak belirli Adaptee nin yüklenmesine izin verir. 32

33 Örnek7: MedyaOynaticisi Adapter tasarım kalıbını;.mp3 uzantılı dosyaları çalabilen sıradan bir medya oynatıcısını,.mp4 ve.vlc formatını çalabilen bir medya oynatıcısına dönüştürürken kullanacağız. 33

34 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) IMedyaOynatabilen arayüzüne ve somut (concrete) bir sınıf olan ve IMedyaOynatabilen arayüzünü implemente eden bir MedyaOynaticisi sınıfımız var. MedyaOynaticisi varsayılan olarak.mp3 uzantılı dosyaları çalabilmektedir. 34

35 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) IMedyaOynatabilen.java 35

36 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) MedyaOynaticisi.java 36

37 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) Program.java 37

38 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) Biz diğer IModernMedyaOynatabilen arayüzüne ve bu arayüzü implemente eden somut sınıflara sahibiz. Bu sınıflar ayrı ayrı.vlc ve.mp4 oynatabilmektedir. Biz MedyaOynaticisi nin diğer uzantıları da oynatmasını istiyoruz. Bunu yapabilmek için bir adapter sınıfına ihtiyaç duyarız. 38

39 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) İlk olarak Adapter sınıf olan IMedyaOynatabilen arayüzünü implemente eden ve gerekli formatta çalabilmek için IModernMedyaOynatabilen nesnelerini kullanan MedyaAdapter sınıfını yaratırız. 39

40 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) MedyaOynaticisi sınıfı adapter sınıf olan MedyaAdapter sınıfını kullanarak istenilen medya tipini (bu medya tipini hangi sınıfın kullanabileceğini bilmeden) geçirmektedir. Program sınıfı ise çeşitli uzantıları çalmak MedyaOynaticisi ni kullanan bir sınıftır. 40

41 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 41

42 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 1. IMedyaOynatabilen ve IModernMedyaOynatabilen arayüzlerini yaratırız. IMedyaOynatabilen.java 42

43 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 1. IMedyaOynatabilen ve IModernMedyaOynatabilen arayüzlerini yaratırız. IModernMedyaOynatabilen.java 43

44 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 2. IModernMedyaOynatabilen arayüzünü implemente eden VlcOynaticisi ve Mp4Oynaticisi somut sınıflarını yaratırız. 44

45 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) VlcOynaticisi.java 45

46 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) Mp4Oynaticisi.java 46

47 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 3. IMedyaOynatabilen arayüzünü implemente eden MedyaAdapter sınıfını yaratırız. Bu sınıfa geçirilen medyanın uzantısına bağlı olarak IModernMedyaOynaticisi arayüzü nesneleri yaratırız. 47

48 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) MedyaAdapter.java 48

49 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 4. IMedyaOynatabilen arayüzünü implemente eden MedyaOynaticisi somut sınıfını yaratırız. 49

50 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) MedyaOynaticisi.java 50

51 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) 5. Program sınıfında MedyaOynaticisi nesnesi yaratıp çeşitli formattaki medyaları çalabiliriz 51

52 Örnek7: MedyaOynaticisi (devam...) Program.java 52

53 Adapter (devam...) Artıları ve Eksileri - I Adapter tasarım kalıbı, iki veya daha fazla uyumsuz nesnenin birbirleri ile etkileşim kurmasını sağlayarak yüksek derecede yeniden kullanılabilirlik sunar. 53

54 Adapter (devam...) Artıları ve Eksileri - II Fakat uygun biçimde adaptif ve yeteri kadar esnek bir yapı kurabilmek için biraz planlama ve önsezi gerekmektedir. Bu problemin iki yönü vardır: Fonksiyonların çağrılarının doğru kurgulanması Aktarılan parametrelerin çevrilmesi 54

55 Adapter (devam...) Artıları ve Eksileri - III Yapı (framework) ile Adaptee arasındaki yanlış bir fonksiyonel eşleşme olduğunda; Adapter, Adaptee nin istediği gereksinimleri yönetmesi, framework un çağrısından önce gerekli düzenlemeleri yapması gerekir. 55

56 Adapter (devam...) Artıları ve Eksileri - IV Adapter için bir diğer zorluk ise parametrelerin taşınmasıdır, bazen geçirilen parametreler framework ile Adaptee arasında kullanılmak için uygun olmayabilir. Bu gibi durumlarda, Adapter genellikle iki ortam arasında doğrudan bir ilişki bulunmadığında uygun iki nesneyi de yaratır ya da Adaptee tarafından kullanılabilir olması için sarmalayıcı bir nesne (wrap) yaratır. Adapter tasarım kalıbının bir diğer bilinen adı ise wrapper dır. 56

57 Yararlanılan Kaynaklar Aykut Taşdelen, C++, Java ve C# ile UML ve Dizayn Paternleri, Pusula Yayıncılık, İstanbul, 2014 Eric Freeman, Head First Design Patterns, O'Reilly Media,2004 Stephen Stelting & Olav Maassen, Applied Java Patterns, Prentice Hall PTR,

58 İYİ ÇALIŞMALAR Yrd. Doç. Dr. Deniz KILINÇ 58