›
›

Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 15: Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong đối tượng (Behavioral Patterns)

Download
Chương 15  
Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải  
trong ₫ối tượng (Behavioral Patterns)  
15.1 Tổng quát về nhóm mẫu “Behavioral Patterns”  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
15.3 Mẫu Template Method  
15.4 Mẫu Strategy  
15.5 Mẫu State  
15.6 Mẫu Command  
15.7 Mẫu Observer  
15.8 Kết chương  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 1  
15.1 Tổng quát về nhóm mẫu “Behavioral Patterns”  
‰ Trong ₫oạn code giải quyết vấn ₫ề của ứng dụng, khi cần phải  
chọn lựa 1 trong nhiều thuật giải/hành vi khác nhau thì ta thường  
dùng phát biểu if/switch như sau :  
Switch (acode) {  
case ALG1 : //₫oạn code miêu tả thuật giải/hành vi 1  
case ALG2 : //₫oạn code miêu tả thuật giải/hành vi 2  
…
case ALGn : //₫oạn code miêu tả thuật giải/hành vi n  
}
‰ Đoạn code trên có nhiều khuyết ₫iểm như : phu thuộc hoàn toàn  
vào số lượng thuật giải/hành vi, vào chi tiết cụ thể của từng thuật  
giải/hành vi, phải hiệu chỉnh khi số lượng/chi tiết của thuật  
giải/hành vi bị thay ₫ổi.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 2  
15.1 Tổng quát về nhóm mẫu “Behavioral Patterns”  
‰ Để khắc phục các nhược ₫iểm của cách lập trình cổ ₫iển trong  
slide trước, cách tốt nhất là dùng 1 trong các mẫu thuộc nhóm  
“Behavioral Patterns”.  
‰ Nhiệm vụ của các mẫu thuộc nhóm “” là che dấu các ₫oạn code  
miêu tả thuật giải/hành vi vào trong các ₫ối tượng, code của client  
chỉ giữ tham khảo ₫ến ₫ối tượng và gởi thông ₫iệp nhờ ₫ối tượng  
thực hiện thuật giải/hành vi cụ thể khi cần thiết.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 3  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Mục tiêu :  
ƒ Mẫu dây chuyền trách nhiệm (Chain of Responsibility) giúp  
tránh ₫ược việc gắn kết cứng giữa phần tử gởi request (Client)  
với phần tử nhận và xử lý request (Server) bằng cách cho phép  
hơn 1 ₫ối tượng có cơ hội xử lý request ₫ó. Các ₫ối tượng nhận  
và xử lý request sẽ ₫ược liên kết lại thành 1 dây chuyền, Client  
sẽ tham khảo ₫ến ₫ầu dây chuyền này ₫ể gởi request khi có  
yêu cầu.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 4  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Thí dụ về việc dùng mẫu Chain of Responsibility :  
ƒ Trong ứng dụng có trợ giúp theo ngữ cảnh thì user có thể xem  
thông tin trợ giúp của 1 phần tử giao diện nào ₫ó trực tiếp từ phần tử  
₫ó bằng cách ấn phải chuột vào nó. Lưu ý là các ₫ối tượng giao  
diện thường ₫ược tổ chức theo dạng cây thứ bậc : 1 chương trình có  
nhiều cửa sổ giao diện, mỗi cửa sổ giao diện chứa nhiều ₫ối tượng  
giao diện, mỗi ₫ối tượng giao diện có thể là group chứa nhiều ₫ối  
tượng giao diện con… Tóm lại số lượng các ₫ối tượng giao diện ₫ơn  
(không chứa ₫ối tượng khác nữa) của chương trình thường rất lớn,  
chi phí hiện thực tất cả sự trợ giúp cho tất cả các ₫ối tượng ₫ơn này  
sẽ rất lớn, do ₫ó thường sẽ ₫ược hiện thực từ từ thông qua nhiều  
version mới ₫ạt ₫ược sự hoàn chỉnh. Tuy nhiên, dưới góc nhìn user,  
ngay cả version ₫ầu tiên, chương trình cũng phải ₫áp ứng tốt mọi  
yêu cầu trợ giúp theo ngữ cảnh trên mọi ₫ối tượng giao diện.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 5  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Cách tốt nhất ₫ể giải  
quyết vần ₫ề trên là  
dùng mẫu Chain of  
Responsibility với lược  
₫ồ class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
© 2010  
Slide 6  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Lược ₫ồ ₫ối tượng liên quan ₫ến 1 button nào ₫ó có dạng như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 7  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Theo lược ₫ồ ₫ối tượng của Button như trên thì khi user ấn phải chuột  
vào button ₫ể xem trợ giúp về button ₫ó thì :  
ƒ Hoặc là hàm xử lý HandleHelp() của chính button ₫ó chạy (nếu có  
hiện thực) ₫ể hiển thị nội dung trợ giúp chính xác về button ₫ó.  
ƒ Hoặc là hàm xử lý HandleHelp() của ₫ối tượng chứa button sẽ chạy  
(GroupBox - nếu có hiện thực) ₫ể hiển thị nội dung trợ giúp về phần  
tử GroupBox ₫ó, nội dung này thường chứa thông tin trợ giúp của  
button.  
ƒ Tương tự, nếu GroupBox không hiện thực hàm xử lý HandleHelp()  
thì hàm HandleHelp() của Form sẽ chạy, còn nếu Form cũng không  
hiện thực hàm xử lý HandleHelp() thì cuối cùng hàm xử lý  
HandleHelp() của chương trình sẽ chạy. Trong trường hợp này user  
sẽ xem ₫ược nội dung trợ giúp của toàn phần mềm, trong ₫ó có  
thông tin sử dụng button mà họ cần.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 8  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Ta có thể xây dựng  
mẫu Chain of  
Responsibility theo loại  
object pattern với lược  
₫ồ class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
© 2010  
Slide 9  
15.2 Mẫu Chain of Responsibility  
Các phần tử tham gia :  
ƒ IService (IHelpHandler) : ₫ịnh nghĩa interface của tác vụ xử lý  
request.  
ƒ AbstractService (Widget) : ₫ặc tả các thành phần dùng chung cho tất  
cả ₫ối tượng xử lý request, thí dụ thuộc tính tham khảo ₫ến ₫ối tượng  
₫i sau mình trong dây chuyền xử lý, hiện thực tác vụ request() với  
nhiệm vụ cơ bản nhất là gọi tác vụ này của ₫ối tượng mà mình tham  
khảo trực tiếp.  
ƒ ConcreteService1… (Button…) : hiện thực tác vụ request() theo yêu  
cầu riêng của mình theo ý tưởng chung như sau : nếu có thể xử lý  
₫ược request, nó sẽ xử lý, nếu không thì gởi tiếp request cho ₫ối  
tượng ₫i sau giải quyết.  
ƒ Client : chứa tham khảo ₫ến ₫ối tượng ₫ầu tiên trong dây chuyền ₫ể  
mỗi lần cần thực hiện request, nó sẽ gởi thông ₫iệp tới ₫ối tượng này.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 10  
15.3 Mẫu Template Method  
Mục tiêu :  
ƒ
Định nghĩa giải thuật tổng quát ₫ể giải quyết vấn ₫ề nào ₫ó  
trong một tác vụ, trong giải thuật tổng quát này có gọi 1 số tác  
vụ chức năng cơ bản nào ₫ó ₫ể thực hiện công việc theo yêu  
cầu của giải thuật tổng quát, tuy nhiên các tác vụ cơ bản ₫ược  
gọi sẽ ₫ược hiện thực sau trong các class con, chứ class hiện  
hành cũng chưa biết chúng sẽ làm gì cụ thể.  
ƒ
Như chúng ta ₫ã trình bày nhiều lần trong tài liệu này, một trong  
các mục tiêu chính của việc viết chương trình là phải viết ₫ược  
₫oạn code giải quyết ₫úng chức năng và có tính tổng quát hóa  
cao ₫ể hạn chế tối ₫a việc hiệu chỉnh lại. Mẫu Template  
Method là 1 trong những biện pháp hỗ trợ mục tiêu này.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 11  
15.3 Mẫu Template Method  
Thí dụ về việc dùng mẫu Template Method :  
ƒ Giả sử ta muốn viết chương trình quản lý hệ thống file  
(FileManagerApp) cho phép user thực thực hiện 1 số tác vụ xử lý  
hệ thống file như xóa file ₫ệ qui từ 1 thư mục xác ₫ịnh; ₫ếm số  
lượng file con, cháu, chắt…của 1 thư mục; tìm và diệt virus tất cả  
các file từ thư mục xác ₫ịnh…  
ƒ Phân tích các chức năng của chương trình xử lý hệ thống file ta  
phát hiện 1 số ý tưởng sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 12  
15.3 Mẫu Template Method  
Thí dụ về việc dùng mẫu Template Method :  
ƒ Mỗi chức năng cần 1 form giao diện với user, nhưng may mắn là  
các form giao diện phục vụ các chức năng ₫ều khá giống nhau về  
số lượng và tính chất các phần tử giao diện. Cụ thể mỗi form cần  
chứa các ₫ối tượng giao diện như : Button ₫ể giúp user duyệt chọn  
thư mục xuất phát, TextBox ₫ể hiển thị ₫ường dẫn thư mục xuất  
phát, TextBox ₫ể giúp user ₫ặc tả pattern về các phần tử cần xử lý  
(*, *.exe,…), Button ₫ể user kích hoạt việc thực hiện chức năng,  
ListBox ₫ể hiển thị thông tin về kết quả xử lý…  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 13  
15.3 Mẫu Template Method  
Thí dụ về việc dùng mẫu Template Method :  
ƒ Mỗi chức năng cần phải duyệt ₫ệ qui hệ thống file, bắt ₫ầu từ thư  
mục chỉ ₫ịnh bởi user, ₫ể lần lượt gặp từng file rồi thực hiện hoạt  
₫ộng xử lý xác ₫ịnh trên file ₫ó.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 14  
15.3 Mẫu Template Method  
Cách tốt nhất ₫ể  
xây dựng chương  
trình trên là dùng  
mẫu Template  
Method với lược ₫ồ  
class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 15  
15.3 Mẫu Template Method  
Class FileCommandDlg ₫ặc tả form giao diện tổng quát cho mọi chức  
năng, nó có 4 tác vụ miêu tả các giải thuật tổng quát ₫ược dùng chung  
cho mọi class con, ta gọi các tác vụ này là “template method” :  
ƒ FileCommandDlg() chứa giải thuật tạo form, tạo các ₫ối tượng con  
trong form và thêm chúng vào form ở vị trí và kích thước mong  
muốn. Lệnh cuối cùng của giải thuật tạo form tổng quát này sẽ gọi  
hàm initForm() ₫ể hiệu chỉnh nội dung chuỗi văn bản ₫ược hiển thị  
kèm theo từng phần tử giao diện sao cho phù hợp với chức năng  
₫ặc thù.  
ƒ Lưu ý là trong các môi trường lập trình trực quan như Visual Studio  
.Net, người lập trình sẽ dùng tiện ích thiết kế trực quan form giao  
diện cho dễ dàng, nhanh chóng, chính xác. Máy sẽ tự ₫ộng sinh  
mã cho tác vụ tạo form theo ₫úng yêu cầu thiết kế của user.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 16  
15.3 Mẫu Template Method  
ƒ btnBrowse_Click() là hàm xử lý sự kiện Click chuột trên button  
Browse của user, nó có nhiệm vụ chung là hiển thị cửa sổ duyệt  
chọn thư mục xuất phát.  
ƒ btnStart_Click() là hàm xử lý sự kiện Click chuột trên button Start  
của user, nó có nhiệm vụ chung là thực hiện chức năng trên thư  
mục xuất phát. Giải thuật của tác vụ này gồm 3 bước công việc :  
prolog() → browseTree() → epilog().  
ƒ browseTree() chứa giải thuật duyệt từng file 1 cách ₫ệ qui, xuất  
phát từ thư mục xuất phát do user chỉ ₫ịnh, mỗi lần gặp 1 file thì sẽ  
gọi tác vụ action() thực hiện hành vi nào ₫ó lên file.  
ƒ Các tác vụ initForm(), prolog(), action(), epilog() ₫ược dùng trong  
giải thuật của tác vụ template method nhưng sẽ ₫ược từng class  
con ₫ặc tả cụ thể theo yêu cầu chức năng ₫ặc thù của class con  
₫ó. Ta gọi các tác vụ này là “primitive function”.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 17  
15.3 Mẫu Template Method  
Ta có thể xây dựng mẫu  
Template Method theo  
loại class pattern với  
lược ₫ồ class như sau  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 18  
15.3 Mẫu Template Method  
Các phần tử tham gia :  
ƒ ITemplate (Form) : ₫ịnh nghĩa interface thống nhất của các class  
chức năng cần dùng, interface này thường chứa nhiều tác vụ chức  
năng có tính chất chung như sau : ₫ể thực hiện chức năng ta sẽ  
dùng giải thuật tổng quát. Như vậy các tác vụ chức năng trong  
interface thường là các “template method”.  
ƒ AbstractClass (FileCommandDlg) : ₫ặc tả class cha dùng chung,  
class này chứa các tác vụ “template method”, mỗi tác vụ “template  
method” miêu tả giải thuật tổng quát ₫ể thực hiện chức năng tương  
ứng, trong giải thuật tổng quát có gọi các hàm “primitive function”.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 19  
15.3 Mẫu Template Method  
Các phần tử tham gia (tt) :  
ƒ ConcreteClass1… (RecursiveFilesDelDlg…) : các class con, mỗi  
class chịu trách nhiệm override các hàm “primitive function” theo  
yêu cầu xử lý ₫ặc thù của mình. Các class con này không cần và  
không ₫ược phép override các tác vụ “template method” ₫ã ₫ược  
₫ặc tả 1 lần ở class cha.  
ƒ Client (FileManagerApp) : miêu tả ₫oạn code của client sử dụng  
các chức năng khác nhau.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 20  
15.4 Mẫu Strategy  
Mục tiêu :  
ƒ
Cung cấp một họ giải thuật khác nhau ₫ể giải quyết cùng 1 vấn ₫ề  
nào ₫ó và cho phép Client chọn lựa linh ₫ộng dễ dàng một giải  
thuật cụ thể theo từng tình huống sử dụng.  
ƒ
Về nguyên lý chung, thường có nhiều giải thuật khác nhau cùng  
giải quyết ₫ược 1 bài toán. Mỗi giải thuật có những ưu khuyết ₫iểm  
riêng và sẽ thích hợp hơn trong ngữ cảnh sử dụng nào ₫ó so với  
các giải thuật còn lại. Cách tốt nhất ₫ể giúp Client chọn lựa linh  
₫ộng và dễ dàng 1 giải thuật phù hợp theo từng tình huống là dùng  
mẫu Strategy.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 21  
15.4 Mẫu Strategy  
Thí dụ về việc dùng mẫu Strategy :  
ƒ Thí dụ ₫ể sắp xếp thứ tự các phần tử trong 1 danh sách, ta có  
nhiều giải thuật sắp xếp khác nhau như sắp tuần tự, bubblesort,  
nhị phân,… Cách tốt nhất ₫ể thiết lập linh ₫ộng giải thuật sắp xếp  
cho danh sách và giúp code của các tác vụ chức năng trong ₫ối  
tượng danh sách hoàn toàn ₫ộc lập với giải thuật sắp xếp thứ tự là  
dùng mẫu Strategy với lược ₫ồ class như sau :  
ƒ Đối tượng danh sách có 1 tham khảo ₫ến ₫ối tượng thực hiện sắp  
xếp thứ tự các phần tử, tùy yêu cầu cụ thể, ta tạo ₫ối tượng chứa  
giải thuật sắp xếp mong muốn và gán tham khảo ₫ến ₫ối tượng  
này vào thuộc tính tham khảo của ₫ối tượng danh sách. Mỗi lần  
cần sắp xếp thứ tự các phần tử trong danh sách của mình, nó gởi  
thông ₫iệp sStart.sort(this) ₫ể kích hoạt tác vụ sắp xếp thứ tự chứ  
nó không biết chính xác giải thuật sắp xếp nào sẽ chạy.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 22  
15.4 Mẫu Strategy  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 23  
15.4 Mẫu Strategy  
Ta có thể xây dựng mẫu Strategy theo loại object pattern với lược ₫ồ  
class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 24  
15.4 Mẫu Strategy  
Các phần tử tham gia :  
ƒ IStrategy (ISortStrategy) : ₫ịnh nghĩa interface cho tất cả các class  
thể hiện giải thuật thực hiện 1 chức năng xác ₫ịnh nào ₫ó.  
ƒ Strategy1… (BinarySort…) : class miêu tả giải thuật cụ thể ₫ể giải  
quyết chức năng. Nó thường nhận tham khảo ₫ến Client (₫ối  
tượng Subject) trong lúc ₫ược khởi tạo ₫ể thông qua tham khảo  
này, nó truy xuất dữ liệu của Client hầu phục vụ giải thuật chức  
năng của mình.  
ƒ Subject (List<IT>) : class ₫ặc tả Client có sử dụng giải thuật do  
các class Strategy hiện thực.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 25  
15.5 Mẫu State  
Mục tiêu :  
ƒ
Về nguyên lý chung, hành vi của ₫ối tượng có thể phụ thuộc vào  
trạng thái hiện hành của ₫ối tượng ₫ó. Cách tốt nhất ₫ể giúp ₫ối  
tượng thay ₫ổi linh ₫ộng và dễ dàng 1 hành vi phù hợp theo từng  
trạng thái là dùng mẫu State.  
Cho phép 1 ₫ối tượng thay ₫ổi hành vi khi trạng thái bên trong của  
nó thay ₫ổi. Ta có cảm giác như class của ₫ối tượng bị thay ₫ổi.  
ƒ
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 26  
15.5 Mẫu State  
Thí dụ về việc dùng mẫu State :  
ƒ Thí dụ trong class TCPConnection miêu tả 1 mối nối mạng, ₫ối  
tượng TCPConnection có thể ở 1 trong nhiều trạng thái :  
Established, Listening, Closed. Khi ₫ối tượng TCPConnection  
nhận request nào ₫ó, nó sẽ ₫áp ứng khác nhau tùy vào trạng thái  
hiện hành. Cách tốt nhất ₫ể giải quyết yêu cầu trên là dùng mẫu  
State theo lược ₫ồ class sau ₫ây :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 27  
15.5 Mẫu State  
state  
TCPConnection  
ITCPState  
Open()  
Open()  
Close()  
Close()  
Acknowledge()  
Acknowledge()  
state->Open();  
TCPEstablished  
TCPClosed  
TCPListen  
Open()  
Open()  
Open()  
Close()  
Close()  
Close()  
Acknowledge()  
Acknowledge()  
Acknowledge()  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 28  
15.5 Mẫu State  
Ta có thể xây dựng mẫu State theo loại object pattern với lược ₫ồ  
class như sau :  
state  
Context  
Request()  
IState  
Handle()  
...  
...  
state->Handle();  
ConcreteStateA  
ConcreteStateB  
ConcreteStateC  
Handle()  
...  
Handle()  
...  
Handle()  
...  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 29  
15.5 Mẫu State  
Các phần tử tham gia :  
ƒ Context (TCPConnection) : ₫ịnh nghĩa interface cần dùng cho  
client. Duy trì 1 tham khảo ₫ến ₫ối tượng của 1 class con  
ConcreteState mà ₫ịnh nghĩa trạng thái hiện hành.  
ƒ IState (ITCPState) : ₫ịnh nghĩa interface nhằm bao ₫óng hành vi  
kết hợp với trạng thái cụ thể. Duy trì 1 tham khảo ₫ến ₫ối tượng  
của 1 class con ConcreteState mà ₫ịnh nghĩa trạng thái hiện  
hành.  
ƒ ConcreteState (TCPEstablished, TCPListen, TCPClose) : ₫ịnh  
nghĩa và che dấu hành vi cụ thể kết hợp với trạng thái của mình.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 30  
15.6 Mẫu Command  
Mục tiêu :  
ƒ
Đóng gói ₫oạn code phục vụ 1 yêu cầu xác ₫ịnh của Client trong  
một ₫ối tượng, nhờ ₫ó có thể thông số hóa ₫oạn code nhận và thực  
hiện các thao tác trên request như sắp xếp, ghi logfile, undo,…  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 31  
15.6 Mẫu Command  
Thí dụ về việc dùng mẫu Command :  
ƒ Chương trình có giao diện ₫ồ họa trực quan thường dùng nhiều  
cửa sổ giao diện, mỗi cửa sổ thường có 1 thanh menubar chứa  
nhiều menu dạng pop-up, mỗi menu pop-up chứa nhiều mục chức  
năng, mỗi mục chức năng có thể là 1 menu pop-up con… Cuối  
cùng mỗi mục chức năng cơ bản ₫ược dùng ₫ể kích hoạt chức  
năng tương ứng. Yêu cầu phổ biến về thanh menubar của cửa sổ  
chức năng là nó có thể ₫ược hiệu chỉnh ₫ộng theo thời gian  
(thêm/bớt/thay ₫ổi từng thành phần trong thanh menu), hoặc thậm  
chí muốn thay ₫ổi hành vi ₫áp ứng với từng mục chức năng hiện  
có trong thanh menubar. Cách tốt nhất ₫ể giải quyết vấn ₫ề này là  
dùng mẫu Command với lược ₫ồ class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 32  
15.6 Mẫu Command  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 33  
15.6 Mẫu Command  
ƒ Mỗi ₫oạn code thực hiện chức năng nào ₫ó sẽ ₫ược ₫ặt trong tác  
vụ execute() của 1 class tương ứng, các class này ₫ều hỗ trợ  
cùng interface thống nhất ICommand.  
ƒ Mỗi ₫ối tượng giao diện (Button, mục chức năng của menu pop-  
up,…) chứa 1 tham khảo ₫ến ₫ối tượng ICommand, hàm xử lý sự  
kiện Click chuột trên nó luôn ₫ược viết như sau : cmd.execute();  
Lệnh này sẽ kích hoạt tác vụ execute() của ₫ối tượng ₫ược tham  
khảo hiện hành chạy, còn ₫ối tượng ₫ược tham khảo là ai là tùy  
theo hành vi cụ thể nào cần thực hiện.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 34  
15.6 Mẫu Command  
Ta có thể xây dựng  
mẫu Command  
theo loại object  
pattern với lược ₫ồ  
class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 35  
15.6 Mẫu Command  
Các phần tử tham gia :  
ƒ ICommand : interface thống nhất cho mọi ₫ối tượng xử lý request, nó  
chứa ít nhất 1 tác vụ execute() ₫ể thực hiện hành vi ₫ược yêu cầu từ  
client.  
ƒ Command1… (PasteCommand, OpenCommand…) : class ₫ặc tả  
giải thuật thực hiện hành vi cụ thể, nó thường có thuộc tính tham  
khảo ₫ến ₫ối tượng Receiver chứa dữ liệu và tác vụ chức năng có liên  
quan.  
ƒ Invoker (MenuItem): ₫ối tượng gửi request ₫ến ₫ối tượng ICommand  
₫ể nhờ thực hiện hành vi tương ứng.  
ƒ Client (Application) : module khởi tạo ₫ối tượng Command cụ thể và  
gởi cho nó tham khảo ₫ến ₫ối tượng Receiver.  
ƒ Receiver (Document, Application) : chứa dữ liệu và tác vụ chức năng  
có liên quan ₫ến hành vi mà ₫ối tượng Command cần thực hiện.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 36  
15.7 Mẫu Observer  
Mục tiêu :  
ƒ
Định nghĩa sự phụ thuộc 1-n giữa các ₫ối tượng sao cho khi 1 ₫ối  
tượng trung tâm bị thay ₫ổi nội dung (trạng thái) thì n ₫ối tượng phụ  
thuộc nó ₫ược cảnh báo hầu hiệu chỉnh tự ₫ộng theo ₫ồi tượng  
trung tâm, nhờ ₫ó ₫ảm bảo ₫ược tính nhất quán giữa chúng.  
Thường ₫ối tượng trung tâm là ₫ối tượng chứa dữ liệu bên trong  
ứng dụng, còn n ₫ối tượng phụ thuộc nó là những ₫ối tượng giao  
diện của ứng dụng. Nội dung của các ₫ối tượng giao diện ₫ược  
chứa và quản lý bởi ₫ối tượng bên trong ứng dụng.  
ƒ
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 37  
15.7 Mẫu Observer  
Thí dụ về việc dùng mẫu Observer :  
ƒ Trong ứng dụng quản lý bảng tính (MSExcel), mỗi bảng tính là 1  
bảng dữ liệu của 1 database tương ứng (ta gọi là workbook hay file  
*.xls). Ta có thể hiển thị nội dung của bảng dữ liệu trên nhiều ₫ối  
tượng giao diện khác nhau, thí dụ như spreadsheet (bảng nội  
dung chi tiết 2 chiều), barchart (biểu ₫ồ vạch), piechart (biểu ₫ồ  
bánh),...  
ƒ Mỗi khi bảng dữ liệu bên trong phần mềm thay ₫ổi nội dung bởi ai  
₫ó (có thể do phần mềm khác), nó phải gởi cảnh báo (notify) ₫ến  
mọi ₫ối tượng giao diện có dùng nội dung của nó ₫ể các ₫ối tượng  
này kịp thời hiển thị lại nội dung mới.  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 38  
15.7 Mẫu Observer  
Thí dụ về việc dùng mẫu Observer :  
ƒ Tương tự, nếu ₫ối tượng giao diện nào cho phép người dùng cập  
nhật nội dung (spreadsheet), thì mỗi khi user cập nhật nội dung,  
nó không ₫ược cập nhật cục bộ mà phải gởi yêu cầu cập nhật nội  
dung về ₫ối tượng trung tâm, chỉ có ₫ối tượng này mới có quyền  
quyết ₫ịnh cập nhật hay không, nếu nó cập nhật nội dung thì nội  
dung sẽ bị thay ₫ổi và như thế nó phải gởi cảnh báo cho mọi ₫ối  
tượng phụ thuộc nó biết.  
ƒ Cách tốt nhất ₫ể giải quyết vấn ₫ế trên là dùng mẫu thiết kế  
Observer với lược ₫ồ class như sau :  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 39  
15.7 Mẫu Observer  
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính  
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM  
© 2010  
Môn : Lập trình hướng ₫ối tượng  
Chương 15 : Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong ₫ối tượng  
Slide 40  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 22 trang myanh 29340 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 15: Các mẫu thiết kế che dấu hành vi, thuật giải trong đối tượng (Behavioral Patterns)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_lap_trinh_huong_doi_tuong_chuong_15_cac_mau_thiet.pdf