Spis treści

C++. Projektowanie oprogramowania. Zasady i wzorce projektowe eBook -- spis treści

Wstęp

1. Sztuka projektowania oprogramowania

• Wytyczna 1.: Znaczenie projektu oprogramowania
  • Cechy to nie projekt oprogramowania
  • Projektowanie oprogramowania: Sztuka zarzÄ…dzania zależnoÅ›ciami i abstrakcjami
  • Trzy poziomy projektowania oprogramowania
  • Zwracanie uwagi na możliwoÅ›ci
  • Zwracanie uwagi na projekt oprogramowania oraz zasady projektowe
• Wytyczna 2.: Projektuj pod kÄ…tem zmian
  • Separacja zagadnieÅ„
  • PrzykÅ‚ad sztucznych powiÄ…zaÅ„
  • PowiÄ…zania logiczne oraz fizyczne
  • Nie powtarzaj siÄ™
  • Unikaj zbyt wczesnego separowania zagadnieÅ„
• Wytyczna 3.: Separuj interfejsy w celu unikania sztucznych powiÄ…zaÅ„
  • Segregacja interfejsów w celu separacji zagadnieÅ„
  • Minimalizacja wymagaÅ„ okreÅ›lanych przez argumenty szablonów
• Wytyczna 4.: Projektuj pod kÄ…tem Å‚atwoÅ›ci testowania
  • Jak testować prywatnÄ… funkcjÄ™ skÅ‚adowÄ…?
  • Prawdziwe rozwiÄ…zanie: Separacja zagadnieÅ„
• Wytyczna 5.: Projektuj pod kÄ…tem rozszerzania
  • Zasada otwarte-zamkniÄ™te
  • Rozszerzalność podczas kompilacji
  • Unikanie przedwczesnego projektowania pod kÄ…tem rozszerzania

2. Sztuka tworzenia abstrakcji

• Wytyczna 6.: Trzymaj siÄ™ oczekiwanych zachowaÅ„ abstrakcji
  • PrzykÅ‚ad naruszania oczekiwaÅ„
  • Zasada podstawienia Liskov
  • Krytyka zasady podstawienia Liskov
  • Potrzeba dobrych i sensownych abstrakcji
• Wytyczna 7.: Zrozum podobieÅ„stwa pomiÄ™dzy klasami bazowymi a konceptami
• Wytyczna 8.: Zrozum semantyczne wymagania zbiorów przeciążeÅ„
  • PotÄ™ga funkcji zewnÄ™trznych: mechanizm abstrakcji czasu kompilacji
  • Problem funkcji zewnÄ™trznych: Oczekiwane zachowanie
• Wytyczna 9.: Zwracaj uwagÄ™ na wÅ‚asność abstrakcji
  • Zasada odwrócenia zależnoÅ›ci
  • Odwrócenie zależnoÅ›ci w architekturze opartej na wtyczkach
  • Odwrócenie zależnoÅ›ci z wykorzystaniem szablonów
  • Odwrócenie zależnoÅ›ci z wykorzystaniem zbioru przeciążeÅ„
  • Zasada odwrócenia zależnoÅ›ci kontra zasada jednej odpowiedzialnoÅ›ci
• Wytyczna 10.: Rozważ stworzenie dokumentacji architektury

3. Przeznaczenie wzorców projektowych

• Wytyczna 11.: Zrozum przeznaczenie wzorców projektowych
  • Wzorzec projektowy ma nazwÄ™
  • Wzorce projektowe majÄ… swoje przeznaczenie
  • Wzorce projektowe wprowadzajÄ… abstrakcjÄ™
  • Przydatność wzorca potwierdzono w praktyce
• Wytyczna 12.: Strzeż siÄ™ bÅ‚Ä™dnych przekonaÅ„ dotyczÄ…cych wzorców projektowych
  • Wzorce projektowe nie sÄ… celem
  • We wzorcach projektowych nie chodzi o szczegóÅ‚y implementacyjne
  • Wzorce projektowe nie ograniczajÄ… siÄ™ do jÄ™zyków programowania zorientowanych obiektowo ani do polimorfizmu dynamicznego
• Wytyczna 13.: Wzorce projektowe sÄ… wszÄ™dzie
• Wytyczna 14.: Używaj nazwy wzorca, by wyrazić jego przeznaczenie

4. Wzorzec projektowy OdwiedzajÄ…cy

• Wytyczna 15.: Projektuj pod kÄ…tem dodawania typów i operacji
  • RozwiÄ…zanie proceduralne
  • RozwiÄ…zanie obiektowe
  • Uważaj na decyzjÄ™ projektowÄ… zwiÄ…zanÄ… z polimorfizmem dynamicznym
• Wytyczna 16.: Stosowanie wzorca OdwiedzajÄ…cy do rozszerzania operacji
  • Analiza problemów z projektem
  • Prezentacja wzorca projektowego OdwiedzajÄ…cy
  • Analiza wad wzorca projektowego OdwiedzajÄ…cy
• Wytyczna 17.: Rozważ użycie std::variant do implementacji wzorca OdwiedzajÄ…cy
  • Wprowadzenie do std::variant
  • Refaktoryzacja rysowania figur z użyciem nieintruzyjnego rozwiÄ…zania opartego na wartoÅ›ciach
  • Pomiary wydajnoÅ›ci dziaÅ‚ania
  • Analiza wad rozwiÄ…zania korzystajÄ…cego z std::variant
• Wytyczna 18.: Uważaj na wydajność acyklicznego odwiedzajÄ…cego

5. Wzorce projektowe Strategia i Polecenie

• Wytyczna 19.: Stosuj wzorzec Strategia do okreÅ›lania sposobu wykonywania operacji
  • Analiza wad projektu
  • Przedstawienie wzorca projektowego Strategia
  • Analiza mankamentów naiwnej implementacji Strategii
  • Porównanie wzorców OdwiedzajÄ…cy i Strategia
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Strategia
  • Projekt oparty na strategii
• Wytyczna 20.: PrzedkÅ‚adaj kompozycjÄ™ nad dziedziczenie
• Wytyczna 21.: Stosuj wzorzec Polecenie, by izolować operacje do wykonania
  • Prezentacja wzorca projektowego Polecenie
  • Porównanie wzorców projektowych Polecenie i Strategia
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Polecenie
• Wytyczna 22.: PrzedkÅ‚adaj semantykÄ™ wartoÅ›ci nad semantykÄ™ referencji
  • Wady stylu z książki Bandy Czworga: semantyka referencji
  • Semantyka referencji: drugi przykÅ‚ad
  • Filozofia nowoczesnego C++: semantyka wartoÅ›ci
  • Semantyka wartoÅ›ci: drugi przykÅ‚ad
  • W implementacjach wzorców projektowych preferuj stosowanie semantyki wartoÅ›ci
• Wytyczna 23.: Preferuj implementacjÄ™ wzorca Strategia korzystajÄ…cÄ… z wartoÅ›ci
  • Przedstawienie std::function
  • Refaktoryzacja rysowania figur
  • Pomiary wydajnoÅ›ci dziaÅ‚ania
  • Analiza mankamentów rozwiÄ…zania korzystajÄ…cego z std::function

6. Wzorce projektowe: Adapter, Obserwator i CRTP

• Wytyczna 24.: Stosuj adaptery, by standaryzować interfejsy
  • Prezentacja wzorca projektowego Adapter
  • Adaptery obiektowe a adaptery klasowe
  • PrzykÅ‚ady z Biblioteki standardowej
  • Porównanie wzorców Adapter i Strategia
  • Adaptery funkcyjne
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Adapter
• Wytyczna 25.: Stosuj wzorzec Obserwator jako abstrakcyjny mechanizm powiadamiania
  • Prezentacja wzorca projektowego Obserwator
  • Klasyczna implementacja wzorca projektowego Obserwator
  • Implementacja obserwatora oparta na semantyce wartoÅ›ci
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Obserwator
• Wytyczna 26.: Stosuj wzorzec CRTP, by wprowadzać statyczne kategorie typów
  • Przeznaczenie wzorca CRTP
  • Prezentacja wzorca projektowego CRTP
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego CRTP
  • PrzyszÅ‚ość wzorca projektowego CRTP: Porównanie wzorca CRTP i konceptów C++20
• Wytyczna 27.: Stosuj wzorzec CRTP do tworzenia statycznych klas domieszek
  • Chęć posiadania silnego typu
  • Stosowanie CRTP jako wzorca implementacyjnego

7. Wzorce projektowe Most, Prototyp oraz Polimorfizm zewnętrzny

• Wytyczna 28.: Tworzenie mostów w celu wyeliminowania fizycznych zależnoÅ›ci
  • PrzykÅ‚ad motywujÄ…cy
  • Opis wzorca projektowego Most
  • Idiom Pimpl
  • Porównanie wzorców projektowych Most i Strategia
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Most
• Wytyczna 29.: BÄ…dź Å›wiadom zysków i strat wydajnoÅ›ci we wzorcu projektowym Most
  • WpÅ‚yw użycia wzorca projektowego Most na wydajność dziaÅ‚ania
  • Poprawianie wydajnoÅ›ci przez zastosowanie wzorca projektowego Most
• Wytyczna 30.: Stosuj wzorzec Prototyp, by wyodrÄ™bnić operacje kopiowania
  • PrzykÅ‚ad zootechniczny: Kopiowanie zwierzÄ…t
  • Prezentacja wzorca projektowego Prototyp
  • Porównanie wzorca projektowego Prototyp i szablonu klasy std::variant
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Prototyp
• Wytyczna 31.: Stosuj wzorzec Polimorfizm zewnÄ™trzny, by tworzyć nieintruzyjny polimorfizm czasu wykonywania
  • Prezentacja wzorca projektowego Polimorfizm zewnÄ™trzny
  • Rysowanie figur raz jeszcze
  • Porównanie wzorców projektowych Polimorfizm zewnÄ™trzny i Adapter
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Polimorfizm zewnÄ™trzny

8. Wzorzec projektowy Ukrywanie typu

• Wytyczna 32.: Rozważ zastÄ…pienie hierarchii dziedziczenia wzorcem projektowym Ukrywanie typu
  • Historia ukrywania typu
  • Przedstawienie wzorca projektowego Ukrywanie typu
  • Implementacja wzorca projektowego Ukrywanie typu majÄ…ca prawa wÅ‚asnoÅ›ci
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Ukrywanie typu
  • Porównanie dwóch rodzajów opakowaÅ„ stosowanych we wzorcu Ukrywanie typu
  • Segregacja interfejsów w opakowaniach wzorca projektowego Ukrywanie typu
  • Wyniki pomiarów wydajnoÅ›ci
  • Kilka sÅ‚ów o terminologii
• Wytyczna 33.: Miej Å›wiadomość optymalizacyjnego potencjaÅ‚u wzorca projektowego Ukrywanie typu
  • Optymalizacja maÅ‚ego bufora
  • RÄ™czna implementacja przydzielania funkcji
• Wytyczna 34.: PamiÄ™taj o kosztach konfiguracji zwiÄ…zanych z rodzajem opakowaÅ„ używanych we wzorcu Ukrywanie typu
  • Koszty konfiguracji zwiÄ…zane z rodzajem opakowaÅ„ stosowanych we wzorcu Ukrywanie typu
  • Prosta implementacja wzorca projektowego Ukrywanie typu niemajÄ…ca praw wÅ‚asnoÅ›ci
  • Pozbawiona praw wÅ‚asnoÅ›ci implementacja Ukrywania typu o wiÄ™kszych możliwoÅ›ciach

9. Wzorzec projektowy Dekorator

• Wytyczna 35.: Stosuj dekoratory, aby dodawać dostosowania hierarchicznie
  • Problem projektowy kolegów z firmy
  • Prezentacja wzorca projektowego Dekorator
  • Klasyczna implementacja wzorca projektowego Dekorator
  • Drugi przykÅ‚ad dekoratora
  • Porównanie wzorców projektowych Dekorator, Adapter i Strategia
  • Analiza mankamentów wzorca projektowego Dekorator
• Wytyczna 36.: Zrozum kompromis pomiÄ™dzy abstrakcjÄ… czasu wykonywania a abstrakcjÄ… czasu kompilacji
  • Dekorator czasu kompilacji oparty na wartoÅ›ciach
  • WartoÅ›ciowy dekorator czasu wykonania

10. Wzorzec projektowy Singleton

• Wytyczna 37.: Traktuj Singleton jako wzorzec implementacyjny, a nie wzorzec projektowy
  • Przedstawienie wzorca Singleton
  • Singleton nie zarzÄ…dza zależnoÅ›ciami ani ich nie redukuje
• Wytyczna 38.: Projektuj singletony pod kÄ…tem zmian i możliwoÅ›ci testowania
  • Singletony reprezentujÄ… globalny stan
  • Singletony utrudniajÄ… wprowadzanie zmian i możliwoÅ›ci testowania
  • Odwrócenie zależnoÅ›ci od singletonu
  • Stosowanie wzorca projektowego Strategia
  • PodążajÄ…c w kierunku wstrzykiwania zależnoÅ›ci

11. Ostatnia wytyczna

• Wytyczna 39.: Kontynuuj poznawanie wzorców projektowych