Structural Patterns - Composite

Transcrição

1 Permite compor objetos como um árvore de objetos, de tal forma que as partes representem o todo. O objetivo deste pattern é a representação de composições de objetos de um mesmo tipo. Objetos de um mesmo tipo que são agrupados para compor um estrutura maior. Aumenta uma estrutura de um determinado tipo com objetos deste mesmo tipo. Estruturas maiores são formadas por estruturas menores que são formadas por outras estruturas e... (recursividade) 8-abr-09 Leandro Tonietto 106

2 Exemplo explicativo um [1]: Editor gráfico que permite a inclusão elementos gráficos. Os elementos gráficos podem ser agrupados para formarem um novo elemento gráfico complexo. O objeto do composite representa tanto uma instância simples quanto uma estrutura complexa. 8-abr-09 Leandro Tonietto 107

3 Exemplo explicativo um [1]: 8-abr-09 Leandro Tonietto 108

4 Estrutura básica: Classe folha (Leaf) é o nó terminal da composição Composite é uma classe para um nodo que recebe filhos 8-abr-09 Leandro Tonietto 109

5 Estrutura básica: 8-abr-09 Leandro Tonietto 110

6 Aplicação: Quando for necessário representar estruturas do tipo parte-todo, com tamanho indefinido. Esta estrutura pode aumentar sua complexidade conforme a necessidade. Quando a aplicação deve funcionar tanto com um objeto simples quanto com objetos compostos (agrupamentos). 8-abr-09 Leandro Tonietto 111

7 Conseqüências: Recursividade de composição Transparência ao cliente em relação ao tratamento a objetos simples ou compostos. Flexibilidade para a criação de novos tipos de componentes. Dificuldade em controlar a hierarquia. O fim deve ser monitorado. Problemas quando o componente filho pertencer a duas hierarquias. 8-abr-09 Leandro Tonietto 112

8 Implementação: Auto-relacionamento: Manter uma referência para o componente pai. Um componente filho pertence a um componente pai. O pai também possui referência aos filhos, uma coleção de filhos. Compartilhamento de componentes requer referências a múltiplos pais. Isto pode ser complicado de ser mantido. Mais interessante usar pattern Flyweight neste caso. Interface Component define operações básicas para classes filhas: Leaf e Composite. Leaf é um nó terminal, portanto não pode receber filhos. Composite é um componente (nó) que trata o armazenamento de outros objetos Component. 8-abr-09 Leandro Tonietto 113

9 Implementação: Operações de gerenciamento de filhos: Declaradas na classe-base Component: Uniformidade de tratamento dos objetos. Visível a Leaf, que deve ignorá-las ou colocar retorno padrão. Declaradas na classe Composite: Segurança de que não estará visível a Leaf, mas perde uniformidade de execução. Necessário fazer cast Neste pattern, os autores optaram pela uniformidade do uso das classes, portanto, a primeira opção. Gerenciamento da lista de filhos: Component ou Composite No Component, poderia extinguir a classe Composite, mas obriga o uso da lista para qualquer Component. Melhor na Composite para não penalizar a classe Leaf com memória que não será usada. 8-abr-09 Leandro Tonietto 114

10 Implementação: Outra questão interessante é a ordenação dos filhos, isto pode influenciar no resultado da composição. No exemplo do editor gráfico, objetos podem ser sobrepostos de acordo com a ordem de desenho. Numa Quadtree, que pode utilizar o Composite, o número de filhos deve ser fixo (0 ou 4) e a posição de cada filho também (NOROESTE, NORDESTE, SUDOESTE e SUDESTE ou NORTE, SUL, LESTE e OESTE). 8-abr-09 Leandro Tonietto 115

11 Exemplo: Código de exemplo do composite usando a mesma estrutura do exemplo do livro. Ver códigofonte no site 8-abr-09 Leandro Tonietto 116

12 Exemplo: A Quadtree é uma estrutura de dados do tipo árvore, utilizada para representação de informações em diversos níveis. Cada nodo desta árvore pode ser uma folha (sem filhos) ou um nó (com exatamente quatro filhos) A idéia é que, se um nó compreende uma informação válida para uma região, área ou parte de um determinado tamanho, ele não precisa de composição de filhos (então é uma folha). Caso haja variação da informação dentro da área abrangida pelo nó, então ele deve ser dividido em quatro nós filhos (portanto, um Composite). E assim sucessivamente. Desta forma, a um determinado nível é possível executar uma operação para calcular um valor médio para área de um nodo e, com maior profundidade, pode-se mostrar valores mais detalhados (ou separados por filho). O pattern Composite pode ser utilizado para representar esta estrutura. Todos os nodos implementariam uma interface Component. Os nodos folha (Leaf), implementariam a Component sem gerenciamento de filhos e os demais nodos seriam instâncias da implementação com gerenciamento de nodos filhos; neste caso, exatamente 4. 8-abr-09 Leandro Tonietto 117

13 Exercício: Fazer implementação da quadtree para representar uma imagem. Ver especificação no site da disciplina. 8-abr-09 Leandro Tonietto 118

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