Patrones de Diseo en Java

java patronesComo analistas y programadores vamos desarrollando a diario nuestras habilidades para resolver problemas usuales que se presentan en el desarrollo del software. Por cada problema que se nos presenta pensamos distintas formas de resolverlo, incluyendo soluciones exitosas que ya hemos usado anteriormente en problemas similares. Es as que a mayor experiencia que tengamos, nuestro abanico de posibilidades para resolver un problema crece, pero al final siempre habr una sola solucin que mejor se adapte a nuestra aplicacin. Si documentamos esta solucin, podemos reutilizarla y compartir esa informacin que hemos aprendido para resolver de la mejor manera un problema especfico.

Los patrones del diseo tratan los problemas del diseo que se repiten y que se presentan en situaciones particulares del diseo, con el fin de proponer soluciones a ellas. Por lo tanto, los patrones de diseo son soluciones exitosas a problemas comunes. Existen muchas formas de implementar patrones de diseo. Los detalles de las implementaciones son llamadas estrategias.

23 patrones de diseos

En este artculo, veremos algunos patrones de diseo para las aplicaciones basadas en J2EE.

Breve historia de los patrones de diseo

Un patrn de diseo es una abstraccin de una solucin en un nivel alto . Los patrones solucionan problemas que existen en muchos niveles de abstraccin. Hay patrones que abarcan las distintas etapas del desarrollo; desde el anlisis hasta el diseo y desde la arquitectura hasta la implementacin.

Muchos diseadores y arquitectos de software han definido el trmino de patrn de diseo de varias formas que corresponden al mbito a la cual se aplican los patrones. Luego, se dividi los patrones en diferentes categoras de acuerdo a su uso.

Los diseadores de software extendieron la idea de patrones de diseo al proceso de desarrollo de software. Debido a las caractersticas que proporcionaron los lenguajes orientados a objetos (como herencia, abstraccin y encapsulamiento) les permitieron relacionar entidades de los lenguajes de programacin a entidades del mundo real fcilmente, los diseadores empezaron a aplicar esas caractersticas para crear soluciones comunes y reutilizables para problemas frecuentes que exhiban patrones similares.

Fue por los aos 1994, que apareci el libro "Design Patterns: Elements of Reusable Object Oriented Sofware" escrito por los ahora famosos Gang of Four (GoF, que en espaol es la pandilla de los cuatro) formada por Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson y John Vlissides. Ellos recopilaron y documentaron 23 patrones de diseo aplicados usualmente por expertos diseadores de software orientado a objetos. Desde luego que ellos no son los inventores ni los nicos involucrados, pero ese fue luego de la publicacin de ese libro que empez a difundirse con ms fuerza la idea de patrones de diseo.

El grupo de GoF clasificaron los patrones en 3 grandes categoras basadas en su PROPSITO: creacionales, estructurales y de comportamiento.

  • Creacionales: Patrones creacionales tratan con las formas de crear instancias de objetos. El objetivo de estos patrones es de abstraer el proceso de instanciacin y ocultar los detalles de cmo los objetos son creados o inicializados.
  • Estructurales: Los patrones estructurales describen como las clases y objetos pueden ser combinados para formar grandes estructuras y proporcionar nuevas funcionalidades. Estos objetos adicionados pueden ser incluso objetos simples u objetos compuestos.
  • Comportamiento: Los patrones de comportamiento nos ayudan a definir la comunicacin e iteracin entre los objetos de un sistema. El propsito de este patrn es reducir el acoplamiento entre los objetos.

En el segundo nivel, ellos clasificaron los patrones en 2 mbitos: Clases y objetos. Es as que, tenemos 6 tipos de patrones:

Creacionales
  • Creacional de la Clase
    Los patrones creacionales de Clases usan la herencia como un mecanismo para lograr la instanciacin de la Clase. Por ejemplo el mtodo Factora.
  • Creacional del objeto
    Los patrones creacionales de objetos son ms escalables y dinmicos comparados de los patrones creacionales de Clases. Por ejemplo la Factora abstracta y el patrn Singleton.
Estructurales
  • Estructural de la Clase
    Los patrones estructurales de Clases usan la herencia para proporcionar interfaces ms tiles combinando la funcionalidad de mltiples Clases. Por ejemplo el patrn Adaptador (Clase).
  • Estructural de Objetos
    Los patrones estructurales de objetos crean objetos complejos agregando objetos individuales para construir grandes estructuras. La composicin de l patrn estructural del objeto puede ser cambiado en tiempo de ejecucin, el cual nos da flexibilidad adicional sobre los patrones estructurales de Clases. Por ejemplo el Adaptador (Objeto), Facade, Bridge, Composite.
Comportamiento
  • Comportamiento de Clase
    Los patrones de comportamiento de Clases usan la herencia para distribuir el comportamiento entre Clases. Por ejemplo Interpreter.
  • Comportamiento de Objeto
    Los patrones de comportamiento de objetos nos permite analizar los patrones de comunicacin entre objetos interconectados, como objetos incluidos en un objeto complejo. Ejemplo Iterator, Observer, Visitor.


Patrones J2EE


Con la aparicin del J2EE, todo un nuevo catlogo de patrones de diseo apareci. Desde que J2EE es una arquitectura por si misma que involucra otras arquitecturas, incluyendo servlets, JavaServer Pages, Enterprise JavaBeans, y ms, merece su propio conjunto de patrones especficos para diferentes aplicaciones empresariales.

De acuerdo al libro "J2EE PATTERNS Best Practices and Design Strategies", existen 5 capas en la arquitectura J2EE:

  • Cliente
  • Presentacin
  • Negocios
  • Integracin
  • Recurso

El libro explica 15 patrones J2EE que estn divididos en 3 de las capas: presentacin, negocios e integracin.



MVC

Capa de Patrones J2EE



Capa de Presentacin

Decorating Filter / Intercepting Filter Un objeto que est entre el cliente y los componentes Web. Este procesa las peticiones y las respuestas.
Front Controller/ Front ComponentUn objeto que acepta todos los requerimientos de un cliente y los direcciona a manejadores apropiados. El patrn Front Controller podra dividir la funcionalidad en 2 diferentes objetos: el Front Controller y el Dispatcher. En ese caso, El Front Controller acepta todos los requerimientos de un cliente y realiza la autenticacin, y el Dispatcher direcciona los requerimientos a manejadores apropiada.
View HelperUn objeto helper que encapsula la lgica de acceso a datos en beneficio de los componentes de la presentacin. Por ejemplo, los JavaBeans pueden ser usados como patrn View Helper para las pginas JSP.
Composite viewUn objeto vista que est compuesto de otros objetos vista. Por ejemplo, una pgina JSP que incluye otras pginas JSP y HTML usando la directiva include o el action include es un patrn Composite View.
Service To WorkerEs como el patrn de diseo MVC con el Controlador actuando como Front Controller pero con una cosa importante: aqu el Dispatcher (el cual es parte del Front Controller) usa View Helpers a gran escala y ayuda en el manejo de la vista.
Dispatcher ViewEs como el patrn de diseo MVC con el controlador actuando como Front Controller pero con un asunto importante: aqu el Dispatcher (el cual es parte del Front Controller) no usa View Helpers y realiza muy poco trabajo en el manejo de la vista. El manejo de la vista es manejado por los mismos componentes de la Vista.

Capa de Negocios


Business DelegateUn objeto que reside en la capa de presentacin y en beneficio de los otros componentes de la capa de presentacin llama a mtodos remotos en los objetos de la capa de negocios.
Value Object/ Data Transfer Object/ Replicate Object Un objeto serializable para la transferencia de datos sobre lar red.
Session Faade/ Session Entity Faade/ Distributed Faade El uso de un bean de sesion como una fachada (facade) para encapsular la complejidad de las interacciones entre los objetos de negocio y participantes en un flujo de trabajo. El Session Faade maneja los objetos de negocio y proporciona un servicio de acceso uniforme a los clientes.
Aggregate Entity Un bean entidad que es construido o es agregado a otros beans de entidad.
Value Object Assembler Un objeto que reside en la capa de negocios y crea Value Objets cuando es requerido.
Value List Handler/ Page-by-Page Iterator/ Paged List Es un objeto que maneja la ejecucin de consultas SQL, cach y procesamiento del resultado. Usualmente implementado como beans de sesin.
Service Locator Consiste en utilizar un objeto Service Locutor para abstraer toda la utilizacin JNDI y para ocultar las complejidades de la creacin del contexto inicial, de bsqueda de objetos home EJB y recreacin de objetos EJB. Varios clientes pueden reutilizar el objeto Service Locutor para reducir la complejidad del cdigo, proporcionando un punto de control.

Capa de Integracin


Data Access Object Service Activator Consiste en utilizar un objeto de acceso a datos para abstraer y encapsular todos los accesos a la fuente de datos. El DAO maneja la conexin con la fuente de datos para obtener y almacenar datos.
Service Activator Se utiliza para recibir peticiones y mensajes asncronos de los clientes. Cuando se recibe un mensaje, el Service Activator localiza e invoca a los mtodos de los componentes de negocio necesarios para cumplir la peticin de forma asncrona.

Enlace


SUN

http://java.sun.com/blueprints/corej2eepatterns/Patterns/index.html












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