Softverski obrasci i komponente

Uvod

Prof. dr Igor Dejanović (igord at uns ac rs)

Kreirano 2024-09-30 Mon 13:31, pritisni ESC za mapu, m za meni, Ctrl+Shift+F za pretragu

Sadržaj

1. Uvod

1.1. Razvoj softvera

  • Razvoj softvera je težak a razvoj softvera na takav način da se rešenje može ponovo upotrebiti je još teže.
  • Dobar, proširiv i fleksibilan dizajn je teško a verovatno i nemoguće odraditi iz prve za neiskusnog projektanta.

1.2. Iskustvo

  • Iskusni projektanti, tj. eksperti, ipak prave dobar dizajn.
  • Eksperti znaju nešto što početnici ne znaju. Šta je to?

1.3. Ponovno korišćenje dobrih rešenja

Eksperti će ponovo primenjivati rešenja koja su se pokazala kao dobra u prošlosti.

1.4. Ponovna iskoristljivost - reusability

Definicija sa The Free Dictionary:

The ability to use all or the greater part of the same programming code or system design in another application.

1.5. Ponovna iskoristljivost - Zašto?

  • Da ne bi izmišljali toplu vodu.
  • Upotreba već postojećih rešenja - brža izgradnja softvera.
  • Već korišćen softver je bolje testiran - robusnost.

1.6. Ponovna iskoristljivost - Kako?

  • Na nivou koda - biblioteke, okviri za razvoj (frameworks), softverske komponente itd.
  • Na nivou dizajna - dizajn obrasci.

2. Softverski obrasci

2.1. Šta je obrazac?

Christopher Alexander i sar. su napisali*:

Each pattern describes a problem which occurs over and over again in our environment, and then describes the core of the solution to that problem, in such a way that you can use this solution a million times over, without ever doing it the same way twice.

* Christopher Alexander, Sara Ishikawa, Murray Silverstein, Max Jacobson, Ingrid Fiksdahl-King, and Shlomo Angel. A Pattern Language. Oxford University Press, New York, 1977.

2.2. …ili u slobodnom prevodu

Svaki obrazac opisuje problem koji se pojavljuje nanovo u našem okruženju, i zatim opisuje suštinu rešenja datog problema na takav način da rešenje možete primeniti milion puta a da nikada ne rešite problem na potpuno identičan način.

2.3. Šta je softverski obrazac?

Recept nastao na bazi kumuliranog ekspertskog znanja i iskustva u rešavanju određenog rekurentnog problema u razvoju softvera koji opisuje problem, rešenje i kontekst u kome je rešenje primenjivo kao i prednosti i mane rešenja.

2.4. Gradivni elementi softverskog obrazca

  • Naziv - Obezbeđuje lako referenciranje na obrazac. Čini deo vokabulara i omogućava komunikaciju.
  • Problem - Opis problema i konteksta u kome se obrazac može primeniti. Često se navodi i lista preduslova za upotrebu obrasca.
  • Rešenje - Elementi, međusobne veze, saradnja i odgovornost. Apstraktno je da bi moglo biti primenjeno u različitim konkretnim kontekstima.
  • Posledice - opisuju šta je to što dobijamo a šta gubimo upotrebom datog obrasca (trade-offs).

2.5. U čemu je prednost upotrebe softverskih obrazaca?

  • Učenje na tuđim greškama.
  • Manje iskusni projektanti mogu praviti dobar dizajn.
  • Lakša komunikacija. Konzistentan vokabular.
  • Lakša analiza dizajna složenog softvera. Obrasci imaju svoju mustru.
  • Lakše uključivanje novih ljudi na projekat.
  • Poznavanje unapred svih eventualnih problema koje rešenje može da izazove.

2.6. Izbor programskog jezika

Izbor programskog jezika i programske paradigme sa stanovišta softverskih obrazaca je važan!

2.7. Organizacija

  • Klasifikacija i katalogizacija u cilju lakšeg pronalaženja.
  • Različiti autori - različite klasifikacije.
  • Različiti domeni - različiti obrasci.

2.8. Klasifikacija OO dizajn obrazaca

patternspace.png

  • E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, and J. M. Vlissides, Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison-Wesley Professional, 1994

2.9. Klasifikacija OO dizajn obrazaca

Klasifikacija OO dizajn obrazaca prema [1]:

  • Fundamentalni
  • Kreacioni
  • Particioni
  • Strukturalni
  • Obrasci ponašanja
  • Obrasci za konkurentni dizajn
  1. M. Grand, Patterns in Java: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML, John Wiley & Sons, Inc., vol. 1, 2002

3. Softverski antiobrasci

3.1. Softverski antiobrasci

  • U razvoju softvera antiobrasci predstavljaju obrasce koji su se pokazali neefikasnim i kontraproduktivnim u praksi*.
  • Još se zovu i pitfalls ili dark patterns.

3.2. Kako ih prepoznati?

Antiobrasci iskazuju sledeće osobine:

  • Rekurentan obrazac akcije, procesa ili strukture koji je inicijalno izgledao kao dobar ali je u praksi pokazao da donosi više problema nego rešenja,
  • Refaktorisano rešenje problema postoji, jasno je dokumentovano i dokazano u praksi.

3.3. Neki od primera antiobrazaca

Primeri antiobrazaca su*:

  • Cargo cult programming - Korišćenje obrazaca i metoda bez razumevanja zbog čega se koriste.
  • God object - Koncentrisanje previše funkcionalnosti u jedan element dizajna (najčešće klasu).
  • Big ball of mud - Sistem bez jasne strukture.
  • Copy and paste programming - Kopiranje i izmena postojećeg koda umesto kreiranja generičkog rešenja.i
  • Not Invented Here (NIH) sindrom - Tendencija ka izmišljanju tople vode umesto korišćenja postojećeg, oprobanog rešenja.
  • Premature optimization - Optimizovanje softvera prerano na uštrb dobrog dizajna i funkcionalnosti.
  • Dependency hell - Problemi sa verzijama zavisnih komponenti i softvera.

3.4. Literatura

  • E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, and J. M. Vlissides, Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison-Wesley Professional, 1994
  • M. Grand, Patterns in Java: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML, John Wiley & Sons, Inc., vol. 1, 2002
  • Anti-pattern, From Wikipedia, the free encyclopedia