Facade [f ə ˈ s ɑː d]f ə ˈ s ɑː d

Facade Před: Po:

Facade Subsystémy (Zordi)Fasáda (Megazord)

Facade Známý jako  Facade, Fasáda Motivace  Rozdělení systému na subsystémy  Subsystém = množina tříd a dalších subsystémů  Rozhraní subsystému se s přibývajícíma třídami stává složitým  Řešením je zavedení fasády - sjednocené high-level rozhraní Řada užitečných vlastností  Zapouzdření – uživatel nemusí pracovat přímo se třídami subsystému Použití subsystémů je zjednodušeno  Redukce závislosti mezi subsystémy Zjednodušuje komunikaci subsystémů  Decoupling Zvyšuje přenositelnost  …

Facade – zákaznická podpora Klient si objednává produkt po telefonu z katalogu  Operátor podpory predstavuje prostředníka mezi klientem a jednotlivými službami  Klient nepotřebuje žádné znalosti o fungování firmy, pouze zadá objednávku  Jednotlivé fáze objednávky (doprava, platba, …) mohou být zprostředkované různými firmami Ty se mohou časem měnit

Facade – domácí kino projektor DVD přehrávač žaluzie HI-FI soustava Puštění filmu:  zatáhnutí žaluzií  zapnutí projektoru  zapnutí DVD přehrávače  zapnutí ozvučení Ukončení přehrávání:  vypnout DVD přehrávač  vypnout ozvučení  vypnout projektor  vytáhnout žaluzie

Facade – domácí kino Řešení: Univerzální ovladač s funkcemi:  Přehrát film  Ukončit film  …  zatáhnout žaluzie  zapnout projektor  zapnout DVD přehrávač  zapnout ozvučení  vypnout DVD přehrávač  vypnout ozvučení  vypnout projektor  vytáhnout žaluzie

Facade – kompilátor Účastníci  Fasáda – Compiler Přijímá high-level požadavky Deleguje požadavky klienta mezi třídy subsystému Může vykonávat vlastní práci (napr. Adapter)

Facade – kompilátor Účastníci  Subsystémy – Scanner, Parser, … Implementují logickou část kompilátoru Vykonávají příchozí požadavky od fasády O fasádě nevědí (transparentnost) Nejsou skryté (!)

Facade – kompilátor class Scanner { public: … Scanner(istream&); virtual Token& Scan(); … }; Třída subsystému class Parser { public: … virtual void Parse(Scanner&, ProgramNodeBuilder&); … }; Třída subsystému class ProgramNodeBuilder { public: ProgramNodeBuilder(); virtual ProgramNode* NewVariable(…); virtual ProgramNode* NewAssignment(…); virtual ProgramNode* NewReturnStatement(…); virtual ProgramNode* NewCondition(…) const; … ProgramNode* GetRootNode(); … }; Třída subsystému

Facade – kompilátor class ProgramNode { public: // program node manipulation virtual void GetSourcePosition(int& line, int& index); … // child manipulation virtual void Add(ProgramNode*); virtual void Remove(ProgramNode*); … virtual void Traverse(CodeGenerator&); protected: ProgramNode(); }; Třída subsystému void ExpressionNode::Traverse (CodeGenerator& cg) { cg.Visit(this); ListIterator i(_children); for (i.First(); !i.IsDone(); i.Next()) { i.CurrentItem()->Traverse(cg); }

Facade – kompilátor class Compiler { public: Compiler(); virtual void Compile(istream&,BytecodeStream&); }; void Compiler::Compile ( istream& input, BytecodeStream& output ) { Scanner scanner(input); ProgramNodeBuilder builder; Parser parser; parser.Parse(scanner, builder); RISCCodeGenerator generator(output); // potomek CodeGenerator ProgramNode* parseTree = builder.GetRootNode(); parseTree->Traverse(generator); } Facade class CodeGenerator { public: virtual void Visit(StatementNode*); virtual void Visit(ExpressionNode*); … protected: CodeGenerator(BytecodeStream&); protected: BytecodeStream& _output; }; Třída subsystému

Facade – volání funkce Diagram volání funkce  Uživatel využívá Facade pro přístupu k systému

Facade – reálná implementace Systém kombinující info o letech a hotelech

Použití  Když je subsystém složitý na přímé použití Cena za vytvoření fasády < nastudování subsystému uživateli Umožnuje obalit množinu špatně navržených API do jednoho lepšího  Když existuje mnoho závislostí vně subsystému/mezi subsystémy Komunikace skrz fasádu (higher-level interface)  Při vytváření vstupních bodů vrstveného systému Výhody použití  Redukuje počet objektů, se kterými klienti komunikují Snadnější použití subsystému Snadnější nahrazení částí subsystému a rozšíření subsystému  Zmenšuje počet závislostí mezi klienty a subsystémem Odstraňuje komplexní a kruhové závislosti Méně kompilačních závislostí  Neskrývá třídy subsystému Jednoduchost nebo použití na „míru“ Facade – použití

Facade – implementace Fasáda jako abstraktní třída (příp. interface)  Konkrétní implementace pro konkrétní subsystém je jejím potomkem  Klienti komunikují se subsystémem přes rozhraní abstraktní třídy Klient nemusí vědět, která implementace byla použita Flexibilita Fasáda jako jedna konfigurovatelná třída  Slabší alternativa  Výměna komponent subsystému za běhu  Dependency Injection, Inversion of Control

Typické chyby  Fasáda vůbec nebyla zapotřebí Subsystém je příliš jednoduchý  Fasáda byla implementována už od začátku Má přibýt až když je potřebná  Uživatel je nucen fasádu používat Třídy subsystému jsou privátní  Fasáda neslouží k zvýšení bezpečnosti Nic neskrývá  Subsystém o fasádě ví Třídy subsystému si drží referenci na fasádu  Fasáda implementuje více než by měla Facade – použití

V mobilních aplikacích OS jako Façade  Interface pro ovládání přístoje Session Façade, Core J2EE Patterns  Fasáda pro webové služby JOptionPane ve Swingu  vytváří a zobrazuje různé typy základních dialogových oken  zjednodušuje používání této rozsáhlé knihovny Tomcat a jeho servlet API Facade – reálné použití

Wrapper Facade je návrhový vzor vycházející z Facade  Místo celých subsystémů obaluje volání nízko úrovňového API OS C API, Socket či Thread knihovny nebo GUI Často se používá pro zvýšení prenositelnosti, robustnosti a udržovatelnosti částí kódu závislých na OS Příklady  Microsoft Foundation Classes, Java Foundation Class Libraries (Swing, AWT,...) Nabízí vysoko úrovňové GUI API obalením např. Win32 C API  Modul standartní C++ knihovny Standard udává rozhraní, pro implementaci bývají použity různé knihovny  Například knihovna pthread použitá kompilátory Clang a G++ Facade – reálné použití (Wrapper Facade)

Facade – související vzory Abstract Factory  Fasáda může poskytovat rozhraní pro tvorbu objektů Singleton  Fasáda jako Singleton - jen jeden vstupní bod do systému Adapter  Adapter také tvoří interface pro přístup k systému  Nadstavba nad existujícími rozhraními  Primární funkci – standardizovat rozhraní Mediator  Mediator také snižuje závislosti  Komponenty subsystému přes něj komunikují (vědí o něm!)  Mediator abstrahuje funkcionalitu ze tříd a sám ji implementuje

Facade – shrnutí (aneb výhody po třetí) Poskytuje zjednodušené rozhraní  Komfort uživatele je priorita  Ale neskrývá ani původní rozhraní Zapouzdřuje subsystém  Množina špatně navržených API alternována jediným dobře navrhnutým API Eliminuje závislosti všeho druhu  Klient – subsystém  Subsystém – subsystém  Mezi dvěma třídami subsystému  Ve výsledku eliminuje i kompilační závislosti  …