design pattern

Yaratımsal Kalıplar (Creational Patterns)

Java, Tasarım Kalıpları, Yazılım Modelleme , , , ,

Yaratımsal kalıpları (creational patterns) ele aldık ama bu konu hala bir yazıyı hakediyor. Çünkü yaratımsal kalıpların arasındaki ilişkileri ve hepsinin bir arada nesne yaratma problemini nasıl çözdüklerini görmek, nesne yaratma problemini ve çözümlerini bir arada görmek açısından çok faydalı olacaktır.

GoF’da 5 tane yaratımsal kalıp vardır. Bunlardan Singleton, diğer dördünden farklı ele alınabilecek yapıdadır. Çünkü Singleton, “nesne yaratma” hakkında bir kalıp değildir. Yani Singleton, nesnenin ya da nesnelerin nasıl yaratılacağıyla ilgili değildir, o çok daha özel bir problemi çözer: Bir sınıftan sadece ve sadece bir tane nesne nasıl yaratılır? Dolayısıyla Singleton‘u kenara koyarsak, geriye kalan dört kalıbı ve aralarındaki ilişkileri ele alabiliriz.

Singleton‘u çıkardığımızda geriye kalan dört kalıptan ikisi, Factory Method ve Abstract Factory, diğer ikisinden yani Builder ve Prototype‘tan görevleri itibariyle ayrılırlar. Dolayısıyla, geriye kalan dört kalıp, iki ayrı grupta ele alınabilir. Aralarındaki fark, ilk grubun yani Factory Method ve Abstract Factory kalıplarının nesne yaratmayı soyutlamalarına rağmen diğer iki kalıbın, yani Builder ve Prototype‘ın nesne yaratmayı soyutlamak yerine nesne yaratma mekanizmasını gerçekleştiriyor olmalarıdır. Bir başka deyişle, Factory Method ve Abstract Factory kalıplarının esas hedefi, nesne yaratma kodunun ortalıkta gezinmesini yani nesne yaratan kodların tekrarını önlemek ve bu kodları tekrar kullanılabilecek şekilde soyutlamaktır. Dolayısıyla Factory Method ve Abstract Factory kalıplarındaki metotlarda nesnelerin nasıl yaratılacakları, bu kalıpların çözdüğü bir şey değildir. Factory Method ve Abstract Factory kalıpları, “nesneleri nerede yaratalım?” sorusunun cevabıdırlar. Bu sorunun cevabını Factory Method ya da Abstract Factory olarak verdikten sonra soru değişir. Nesnenin nerede yaratılacağı belli olduğuna göre soru artık  “nesneyi nasıl yaratalım?”dır. Builder ve Prototype kalıpları ise GoF’un bu soruya verdikleri cevaplardır.

Malum,”nesneyi nasıl yaratalım?” sorusu klasik olarak iki cevaba sahiptir: ya kurucu çağrısı ile bütün gerekli veriyi parametre olarak geçerek nesne yaratma ya da önce varsayılan kurucu çağrısı ile en temel durumda nesne yaratma ve sonra da set metotları ile nesneyi istenilen duruma getirme. Bu ikinci durum “JavaBean modeli” olarak bilinir. Buna bir de Joshua Bloch’ın Effective Java kitabında tavsiye ettiği statik factory metodu yaklaşımı eklenirse, alternatifler 3’e çıkar.

Bu iki sorulu ayrım ve cevapları aşağıdaki şekilde özetlenmiştir:

Object Creation

Şimdi bu ayrımı aşağıdaki örnekte ele alalım.

Örneğin elimizde bir tane Car sınıfı var ve uygulamada bu sınıfın değişik nesnelerini oluşturmamız gerekiyorsa, nesne oluşturan kodları bir Factory Method’un içine koyarız. Yok elimizde Car ile beraber Engine, Brake, Wheel, Door vb. sınıflar da varsa ve bu sınıfların nesnelerini biz bir arada oluşturuyorsak, bu durumda her birisi için gerekli olan Factory Method‘unu bir sınıfın içine koyar ve Abstract Factory‘i elde ederiz. (Açıkçası  Factory Method, AbstractFactory‘nin tek nesne için olan halidir. Bu yüzden ikisinin Factory adıyla tek bir kalıp olarak ele alınması daha iyi bir durum olur. Fakat GoF, bir hata yapıp ikisini ayırmış ve nihayetinde karmaşaya yol açmıştır. Bu konuda buraya bakılabilir.) Hatta eğer farklı Car nesneleri için Brake, Wheel, Door vb. sınıfların farklı durumda nesneler oluşturuluyorsa, bu halde her nesne ailesi için ayrı bir Abstract Factory sınıfı oluştururuz.

Buraya kadar sistemde var olan Car, Brake, Wheel, Door vb. sınıfların nesnelerinin nerede oluşturulacağı ile ilgili gerekli yapıyı kurguladık ama ister Abstract Factory olsun ister Factory Method olsun, nihayetinde nesne oluşturan üretici yani factory metotlarının içinde nesneleri gerçekte nasıl üreteceğimizi konuşmadık. İşte şimdi de bu kısma geldiğimizde elimizde hangi alternatiflerin olduğunu ele almalıyız.

Factory Method ve Abstract Factory kalıplarında nesneleri üretmek için temelde beş yöntemimiz vardır. İlk ikisi ve handikapları şöyledir:

  • Kurucu (constructor) çağrısı: En iyi bilineni parametreli kurucu çağrısı ile nesne oluşturmak. Kurucular, isimlerinin aynı olmasınan dolayı karıştırılılar ve çoğu zaman hataya yol açarlar. Ayrıca artan parametre sayısı kurucu çağrılarını gittikçe zorlaştırır.
  • JavaBean yaklaşımı: Varsayılan kurucu ile nesneyi oluşturup set metotlarıyla nesneyi istenilen duruma getirmek. Bu yaklaşım da kurucu çağrısı gibi problemlidir, hataya yol açabilir.

Yukarıdaki iki alternatif de basit nesnelerin oluşturulması için kullanılmalıdır. Basit nesnelerden kasıt ise kurucusuna geçilen parametre sayısı ya da JavaBean yaklaşımında çağrılacak set metodu sayısı 3-4’ü geçmeyendir. Hele JavaBean yaklaşımında set edilecek durum parametreleri arasında bağımlılık varsa ve bu set metotlarının çağrı sırasını belirliyorsa bu durumda hataya çok elverişli bir durum var demektir, kaçınılmalıdır. Bu halde aşağıdaki yollar tercih edilmelidir.

Peki, geriye kalan üç alternatif nedir:

  • Joshua Bloch’ın statik factory metotları: Joshua Bloch, Effective Java kitabında, nesne oluşturmak için, sınıfta tanımlanan karmaşık yani çok argüman alan kurucular yerine, anlamlı isimlere sahip statik factory (nesne üretici) metotları önermektedir. Buna göre kurucular private yapılır ve var olan her kurucu için,aynı sınıfta, statik, nesne yaratan yani factory metotlar oluşturulur öyle ki bu metotların isimleri, yarattıkları nesnenin durumunu göz önüne alacak şekilde verilir. “createAuthenticatedUnvalidatedCorporateUser” gibi isimlerle, hem kullanıcının durumuyla ilgili geçilecek ikisi muhtemelan boolean tipinde, üç ya da daha fazla  argümandan kurtulunmuş olur hem de kurucuların isimlerinin aynı olmasının getirdiği karıştırma problemi oradan kalkar. Bu konuda ayrıntılı bilgi için Bloch’ın Effective Java kitabına bakılmalıdır.
  • Builder (İnşacı): Eğer nesne karmaşık ve bu karmaşıklık nesnenin oluşturulma şeklini de belirliyorsa, nesnenin oluşturulması bir süreç gerektiriyor demektir. Bu durumda nesnenin yaratılmasından değil de oluşturulmasından, inşa edilmesinden bahsedilir. Bu şekilde, nesneyi bir süreç dahilinde oluşturmayı öneren kalıp, Builder ya da İnşacı kalıbıdır. Dolayısıyla karmaşık nesneler, bir süreç dahilinde bu kalıp ile oluşturulmalıdırlar.
  • Prototype (Örnek Nesne): Prototype da Builder gibi, oluşturulması zor dolayısıyla da yüksek karmaşıklıktaki nesnelerin yaratılması içindir ama ufak bir farkla. Prototype, yeni nesneyi, var olan bir nesneden oluşturur. Yani önce var olan örnek (prototype) nesneyi kopyalayar (clone) sonra istenilen duruma getirir. Bu yüzden, Prototype kalıbının odağı, durumdan (state) kaynaklanan karmaşıklıktır. Bu da şu anlama gelir: Eğer nesnenizin karmaşıklığı, nesnenin sahip olduğu durumlardan kaynaklanıyorsa, yani nesneniz iş için belirlenmiş bir kaç durumdan birinde olması gerekiyor ve developerların hepsinin bu durumları detaylarıyla bilmesi zor ise, o nesneyi bu durumlardan birinde oluşturmak zor ve hataya elverişli bir durum var demektir. Bu durumda nesneyi sıfırdan oluşturmak yerine, arzu ettiğiniz durumda olan bir nesneyi kopyalayarak elde etmek daha kolay olur. Bu da Prototype kalıbıdır.

Yukarıdaki alternatiflerle ilgili şunlar söylenebilir:

  • Nesneleri daima bu işe hasredilmiş üretici (factory) sınıflarında oluşturun. Oluşturulacak nesneler birbirleriyle ilgili değillerse, her birisi için bir Factory Method kullanın, yok nesneler bir arada kullanılıyor ve muhtemelen de beraber oluşturuluyorsa, bu durumda nesne ailelerinden bahsediliyor demektir ve bunun için Abstract Factory‘i kullanın.
  • Factory Method, AbstractFactory‘nin tek nesne için olan halidir. Dolayısıyla Abstract Factory, Factory Method‘u kullanır. (Aslen her iki kalıp da Factory isimli genel kalıbın altında ele alınmalıdır.)
  • Factory Method (dolayısıyla da AbstractFactory), nesne oluşturmak için Builder ya da Prototype kalıplarını kullanabileceği gibi, nesneyi yaratmak için kurucu cağrısı, JavaBean yöntemini ya da Bloch’ın statik factory metotlarını da tercih edebilir.
  • Belki garip gelecek ama yukarıdakinin tersine, Builder da Factory Method‘u (dolayısıyla da AbstractFactory) kullanabilir çünkü nesneyi inşa sürecinde muhtemelen pek çok, esas nesnenin ihtiyacı olan diğer, muhtemelen farklı türlerden nesneler de oluşturulacaktır. Benzer şekilde esas nesnenin inşa sürecinde gerekli diğer nesnelerin yaratılması için, kurucu cağrısı, JavaBean modeli ya da Bloch’ın statik factory metotları da kullanılabilir.

Aşağıdaki şekil, yukarıda anlatılan seçenekleri ve kalıplar arasındaki ilişkileri özetlemektedir.

Creational Patterns

 

Bu yazıda nesne yaratmayla ilgili hem kalıpları hem de klasik diğer yolları ve Bloch’un önerisini ve aralarındaki ilişkileri ele aldık. Bu şekilde konu ile ilgili büyük resmi görmeye ve daha analitik bir anlayışa sahip olmaya çalıştık.

 

Toplam görüntülenme sayısı: 1707

Tasarım Kalıpları – II: Neden Öğrenelim?

Java, Tasarım Kalıpları, Yazılım Mühendisliği ,

Bu yazıda tasarım kalıplarını neden öğrenmemiz gerektiğini ele alalım.

“Tasarım Kalıpları” tamlaması, kullanıldığında bir “üst perde” havası oluşturan bir kavrama karşılık geliyor. Sanki bu tamlamayı kullanan kişi birden “erenler”den oluveriyor. Kullanıldığında konuya ve özellikle de kullanana “ileri derecede karmaşıklık” ya da “sofistikasyon” atfediyor. Halbuki durum öyle değil, ama belli ki bu algı bizim cehaletimizden kaynaklanıyor.

Bir de bu konuda öğrenilmiş çaresizlik yaşıyor gibiyiz. Ben üç-beş defa bu konuyu öğrenmeye niyetlenmiş ve girişmiş ama her seferinde belli bir yerde bırakmak zorunda kalmış insanlarla tanıştım. Ülkemizdeki “İngilizce”nin durumu gibi 🙁 Sanki bilmek zorundaymışız, ciddi bir miktar zaman harcamışlığımız da var ama malesef henüz tam olarak bilmiyoruz gibi bir durumdayız. Her eğitimde ya da danışmanlıkta müşteri tarafında olan yazılımcı arkadaşlar bazen bir miktar uğraştıklarını göstermek, bazen kötü durumda olan kodlarının bu durumunu açıklamak ya da doğrudan benimle sohbet etmek vs. gibi sebep ve niyetlerle tasarım kalıpları tamlamasını ya da bazı tasarım kalıplarını telaffuz ederler.

Tasarım kalıpları etrafındaki oluşan bu buğulu havayı dağıtmak, başarılı bir öğrenim süreci için elzem görünüyor.

Tasarım kalıplarını kullanmadan program yazmaya başladığınızda ilk yapacağınız hata, program olarak ifade etmeye çalıştığınız iş süreci ya da problemindeki sorumlulukları roller olarak ayırt edememenizdir. Yani “bu problemin çözümünde hangi sorumluluklar var?” ve “bu sorumluluklar farklı nesnelere nasıl dağıtılmalı?” sorularının sorulması ve cevaplanması aslen bir tasarım faaliyetidir. Hatta tasarım daha doğrusu fonksiyonel tasarım faaliyeti temelde bu soruları açıklığa kavuşturmak, alternatif cevaplar verip bunları kıyaslayarak sonuca ulaşmadan ibarettir bile denebilir. Tasarım yapma niyetiniz yoksa ki bunu biz “zamanımız yok” diye ifade ederiz, zaten bu yazının geri kalanı anlamsız olur 🙂 Yok, doğru düzgün bir yapı ortaya çıkarmak için tasarıma niyetimiz varsa tasarıma vakit ayırırız ki yukarıdaki soruları sorarız ve tasarım kalıplarının yardımıyla vereceğimiz cevaplarla nesne modellerini oluştururuz.

Tasarım yapılmazsa dolayısıyla da tasarım kalıpları kullanılmazsa, istenildiği kadar en yeni teknolojiler kullanılsın ya da nesne-merkezli bir dille program yazılsın, sağlıklı bir nesne yapısı kurgulama ihtimali sıfıra yakındır. Çünkü, yukarıda bahsettiğim, sorumlulukları bulma ve nesnelere dağıtma işinin sağlıklı yapılmaması söz konusudur. Bu durumda da gidilecek yön, nesne-merkezli programlama değil, olsa olsa prosedürel programlama hatta daha da kötüsü, karman-çorman kod yığınıdır.

Örneğin, normalde tasarım yaparak ve tasarım şablonlarını kullanarak nesnelere ve üzerinde muhtemelen override edilmiş metotlara bölünecek bir davranışın, tek bir metot altında pek çok “if” kullanarak kodlandığı sıklıkla görülür. Bu durum ise olsa olsa “functional decomposition”dır ve başınızı gittikçe belaya sokan bir yaklaşımdır. Dolayısıyla tasarım kalıpları çoğu defa bize, normalde nesne-merkezli programlama dili kullanmamıza rağmen prosedürel anlayışla yazılım geliştirmeye düşmekten kaçınmamızı sağlar. Tam da bu yüzden pek çok refactoring yani kod iyileştirmesi tekniği, var olan karmaşık ve devasa hale gelmiş nesne ve metotları, farklı kalıpları kullanarak, ufak-tefek nesne ve metotlara dönüştürür. Tasarım kalıplarının bunu yaparken elinde tuttuğu temel teknik, yukarıda bahsettiğim iki sorudur: “bu problemin çözümünde hangi sorumluluklar var?” ve “bu sorumluluklar farklı nesnelere nasıl dağıtılmalı?” Zaten bu sorular sorulmadığından devasa sınıflara ve metotlara ulaşılmıştır.

Ben danışmanlıklarımda, özellikle kod kalitesini arttırıcı işlerimde bu durumlarla çok sık karşılaşıyorum. Tek yapacağım şey konuyu anladıktan sonra bu iki soruyu sormak. Tasarım kalıpları, bu iki sorunun cevabını ciddi oranda veriyorlar. Çünkü tasarım kalıpları hem bir yöntemdir hem de bir sorumluluk kataloğudur. Tasarım kalıpları yöntemdir çünkü bu iki soruyu sormanızı ve nasıl cevap vereceğinizi size öğretir. Tasarım kalıpları aynı zamanda bir sorumluluk kataloğudur, çünkü en basitinden en karmaşığına kadar, farklı sektördeki yazılımlarda bulunan en yaygın sorumlulukları ortaya koyar. Dahası tasarım kalıpları, bu sorumlulukları nasıl bulacağınızı ve bunları iç tutarlılığı yüksek (highly-cohesive) ve dış bağımlılığı düşük (lowly-coupled) nesne modellerine nasıl çevireceğimizi de bize gösterir.

Eğer tasarım faaliyeti, yazılım geliştirme sürecinizin bir parçası ise zaten yolunuz bir şekilde kalıplarla kesişiyor demektir. Yani sadece Gof’un 23 kalıbını kullanmakla kalmıyor, kendi iş alanınızda sıklıkla karşılaştığınız sorumluluk problemlerine özel kalıplar da geliştiriyorsunuz demektir.

Dolayısıyla tasarım kalıplarını şu amaçlarla öğrenmeliyiz:

  • Tekerleği yeniden keşfetmemek, var olan ispatlanmış çözümleri kullanmak: Tasarım kalıpları sıklıkla karşılaştığımız, yaygın sorumluluk bulma ve dağıtma problemlerini çözerek, tekrar kullanılabilen, faydası ispatlanmış modeller ortaya koyar.
  • Formal ve yaygın bir dil oluşturmak: Tasarım kalıpları, formal bir kalıp dili (pattern language) oluşturmaktadır. Bu kalıp dilinin en temel kavramı sorumluluktur. Dolayısıyla tasarım kalıpları zihnimize, “şu şey yapar, şunu alır şuna verir” gibisinden sokak ağzı bir konuşma yerine “kontrol nesnesi (controller), request ve response nesnelerini, ilgili üreticilerden (factory) alıp sunum (view) nesnesine geçer” şeklinde konuşmayı öğretir. Bu dilin yazılım geliştiriciler arasında yayılması, anlaşmayı kolaylaştıracak, ifade gücümüzü arttıracaktır.
  • Tasarıma uygun, yüksek soyutlama gücü kazandımak, detaylardan sıyrılıp, daha yüksek hedefler cinsinden düşünmek: Bu anlamda tasarım kalıpları daha iyi bir yazılım geliştirici hatta mühendisi olmanın en temel gerekliliklerindendir.

Zaman zaman karşılaşıyorum, “biz aslında bir miktar tasarım yapmıştık” şeklinde cümlelerle. Bırakın kalıbı sistemde hiç arayüz yok, hiç bir nesne hiyerarşisi yok, devasa sınıflar ve metotlar var, nesneler arası ilişkiler karmakarışık, kim neyi biliyor belli değil, peki tasarım nerede? Yukarıda anlattığım gibi tasarım yapılacaksa o iki sorudur üzerinde düşünülmesi ve çözülmesi gereken şey. Ve yolunuz bir şekilde tasarım kalıplarıyla kesişir.

Tasarım kalıplarını bilmiyorsanız, tasarım da yapamazsınız.

Bol tasarımlı günler dilerim 🙂

Toplam görüntülenme sayısı: 1769

Yazılımı Anlamak Üzerine

Bilgisayar Bilimleri, Yazılım Mühendisliği , , , , ,

C++’ın babası olan Bjarne Stroustrup, “The C++ Programming Language” isimli kitabında şöyle der: “Design and programming are human activities; forget that and all is lost.” ya da Türkçesiyle: “Tasarım ve programlama insani işlerdir; bunu unutun, herşey kaybolur. ”

Ben bu cümleyi eskiden bu yana şöyle anlıyorum: Yazılımı tasarlamak olsun, programlamak olsun, öyle uzaylıların yaptıkları işler değildir, tamamen insani faaliyetlerdir, fırıncının ekmeğini yapması gibi ya da futbolcunun futbolunu oynaması ya da bir öğretmenin öğrencilerini eğitmesi gibi, doğrusuyla, yanlışıyla, tamamen insan ve tabi çevresinin işin içinde olduğu faaliyetlerdendir. Eğer bu geçeği unutursak, yazılımı geliştirmeyi, elit, ayrık yani doğal insani ortamından koparılmış gibi ele alırsak, ortada yazılım falan kalmaz. Nitekim üstad bu cümleyi şöyle bir paragrafta söylüyor:

“Too often, we forget the human aspects of system building and consider the software development process as simply ‘‘a series of welldefined steps, each performing specific actions on inputs according to predefined rules to produce the desired outputs.’’ The very language used conceals the human involvement! Design and programming are human activities; forget that and all is lost.”

Yani

“Çok sıklıkla, sistem inşa etmenin insani taraflarını unutuyoruz ve yazılım geliştirmeyi “önceden tanımlanmış kurallara göre girilen verilerden istenen çıktıları üretmek için özel işlemleri yapacak şekilde kurgulanmış, her biri iyi tanımlanmış adımlardan oluşan bir seri” gibi düşünüyoruz. Kullanılan programlama dilinin kendisi, insanın katkısını saklıyor. Tasarım ve programlama insani işlerdir; bunu unutun, herşey kaybolur.”

Evet yazılımı tasarlarken ya da geliştirirken, fildişi kulelerde, her türlü şeyin düşünüldüğü, son derece formal ortamlarda çalışmıyoruz biz. Bakkal Hasan amcanın kendi ortamında bir problemi çözerken kullandığı araçlar ve yöntemlere benzer şeyler kullanıyoruz biz de. Durum Amerikan filmlerinde gördüğümüz şu cümleyle de güzel bir şekilde açıklanabilir: “It is not rocket science!”

Stroustrup’un yukarıdaki paragraftaki şu cümlesi bizim yazılıma sanki uzaydan gelme bir şeymiş, rocket sciencemış gibi davranmamızın sebebini açıklıyor sanırım: “Kullanılan programlama dilinin kendisi, insanın katkısını saklıyor.” Yani kullandığımız programlama dilleri, araçlar, sistemler vs. aşırı karmaşık ve matematiksel yapısından dolayı olayı yani yazılım geliştirmeyi, mistik, kaotik ve esoterik, sadece ehlinin anlayacağı bir iş, olarak görmemize, kurgulamamıza ve dışarıya yansıtmamıza sebep oluyor. Yani yazılımcılar olarak bizler sanki sabah akşam kapalı kapılar ardında, orta çağın büyücüleri gibi, başkalarının gördüğünde “vuuuuuuu, çok etkilendiiimmm” cinsinden laflar söyleyeceği işler yapıyoruz. Halbuki üstad diyor ki, bu bir yanlış anlamadır, kullandığımız dil vb. araçlar böyle bir algı oluşturabilir ama bu yanlıştır. Her insani faaliyet gibi yazılım geliştirme de son derece insanidir. Örneğin şunu diyor Stroustrup:

“…

–  There are no ‘‘cookbook’’ methods that can replace intelligence, experience, and good taste in design and programming.

–  Experimentation is essential for all nontrivial software development.

…

It is easy –  and typically expensive –  to underestimate any of these points. It is hard to transform the abstract ideas they embody into practice. The need for experience should be noted. Like boat building, bicycling, and programming, design is not a skill that can be mastered through theoretical study alone.”

Yani

“…

–  Tasarım ve programlamada insan zekası, tecrübesi ve estetiğinin yerine geçebilecek hiç bir reçete metot yoktur.

–  Deneme – yanılma, basit olmayan her yazılım projesi için asıldır.

…

Bu noktaları gözden kaçırmak kolaydır ve sıklıkla pahalıdır. Soyut fikirleri pratiğe dökmek zordur. Tecrübeye olan ihtiyacımıza dikkat edilmelidir. Gemi inşa etme, bisiklete binme ve programlama gibi tasarım da sadece teorik çalışmayla elde edilebilecek bir yetkinlik değildir.”

Peki neden durup dururken bunlardan bahsediyorum ki? Yazılım ile ilgili olarak çalışırken, tasarlarken ya da programlarken sıklıkla, bağlamımızı aşırı soyut tuttuğumuzu ve bu durumun da problemi anlamakta dolayısıyla da doğru düzgün bir çözüm üretmekte bize sıkıntı çıkardığını görüyorum. Eğer problemimizi bir insani durumun sonucu olarak ele alıp, daha anlaşılır bir ifadeyle, problemimizi yeryüzüne indirip, tamamen günlük hayattan figürlerle ifade edemediğimizde, durumu anlamakta ciddi bir sıkıntıya girdiğimizi hatta doğrudan problemi ıskaladığımızı düşünüyorum.

Ne demek istediğimi size bir örnekle açıklayayım: Yazılımla alakalı kavramları ya da teknikleri anlatırken, bu kavram ve teknikleri ne kadar örneğin benimle çevremdeki insanlar arasındaki ilişkiler ya da iyi bilinen bir filmde resmedilmiş ve akılda kalmış sahne cinsinden ifade edebilirsem, insanların beni o kadar rahat anladıklarını görüyorum. Daha anlaşılır şekilde örneğin, sıklıkla tasarım kalıplarını (design patterns) hem anlatma hem de uygulama durumunda kalıyorum, eğitimlerde ya da danışmanlıklarda. Proxy (vekil) tasarım kalıbını ele alalım mesela. Bu kalıbı, tamamen yazılım kavramları üzerinden anlatmaya çalıştığımda, insanların, yazılımcıların yani, anlar gibi görünmelerine rağmen, gerçekte anlamadıklarını farkediyorum. Nasıl anlıyorum bunu? Onlara bir problem verip bunu az önce anlattığım proxy kalıbıyla çözmelerini istediğimde, yazılımcıların yarısından fazlası çözmekte zorlanıyor. Ama aynı kalıbı buradaki örnekte olduğu gibi, başbakan ve vatandaşlar cinsinden anlattığımda ise aynı kişilerin daha başarılı bir şekilde bu çözümü yeni durumlara uygulayabildiklerini farkettim. Bu durum Stroustrup’un şu cümlesiyle daha rahat anlaşılabilir: “Soyut fikirleri pratiğe dökmek zordur. Tecrübeye olan ihtiyacımıza dikkat edilmelidir. Gemi inşa etme, bisiklete binme ve programlama gibi tasarım da sadece teorik çalışmayla elde edilebilecek bir yetkinlik değildir.”

Evet yazılım soyuttur ama neticede bu dünyadandır ve zihnimizin “benzerlikler üzerinden çalışma” yeteneğinden faydalanarak, soyut olan yapıları somut, elle tutulan ve gözle görülenler cinsinden ifade ederek, daha insani boyuta indirgeyebiliriz. Çünkü proxy tasarım kalıbının çözdüğü şey ile bir insanın bir başka insana örneğin bir avukata vekalet vererek çözdüğü aslında aynı şeydir, aynı problemdir. Tıpkı, visitor (ziyaretçi) kalıbının çözdüğü problemin, örneğin bir evdeki kişilerin hepsinin ayrı ayrı terziye giderek ölçü verip elbise diktirmeye kalkmalarının yarattığı enerji kaybı ve bürokrasiyi ortadan kaldırmak amacıyla, terziyi eve çağırmalarıyla aynı olması gibi.

Tüm bu “insani” yaklaşımlar, problemin kendisini anlamaya yönelik çalışmalardır. Yazılımın soyut bir yapıda olması, yazılımı anlamak ve çözümlemek için tamamen soyut yapılardan hareket etmemizi gerektirmez. En azından problemi tanımlayıncaya ve ona her boyutuyla hakim oluncaya kadar, problemi soyut düzlemden somut ve insani düzleme çekebiliriz. Böyle bir yaklaşım bize daha aşina olduğumuz bir zeminde hareket etme kabiliyeti vereceği gibi “Deneme – yanılma, basit olmayan her yazılım projesi için asıldır.” şeklindeki prensipleri, hem yazılıcıların hem de yöneticilerinin anlamalarını sağlayacaktır.

Üstadlardan öğreneceğimiz çok şey var.

Toplam görüntülenme sayısı: 924

Tasarım Kalıpları: Proxy (Vekil) – IV

Java, Tasarım Kalıpları, Yazılım Modelleme , , ,

Proxy tasarım kalıbıyla ilgili bir önceki yazıda, bu kalıp ile ilgili ikinci örneğimizi, ağ yapılarındaki proxy kullanımını simule etmiştik çünkü bizim yazılımda proxy kalıbıyla yapmaya çalıştığımız şey aslında yıllardır ağlarda güvenlik amacıyla kontrol ve filtreleme yapan proxylerin yaptığı şeydi. Şimdi bu konudaki son örneğimizle devam edelim.

GoF kitaplarında, proxy kalıbıyla ilgili örnek olarak içerisinde büyük hacimli resimlerin (image) olduğu bir metin dokümanını verir. Örnek yapıda, metin dokümanı açılırken yani belleğe yüklenirken, içerisinde var olan büyük hacimli resimlerin de yüklenmesini istemenin ciddi bir yaratma ve yükleme maliyeti yaratacağından bahsedilir. Bundan dolayı teklif edilen, metni görüntüleyenin, dokümanda gerçekten bu resimlere gelinceye kadar, resimlerin yüklenmesini geciktirmektir. Muhakkak böye bir yaklaşım metni daha hızlı belleğe yükleyecek ve kullanıcının metin üzerinde dolaşmasını ve onu kullanmasını daha rahat kılacaktır. Bu durumda yapılacak şey, metin dokümanı yüklenirken, resimlerin doğrudan belleğe yüklenmesi yerine, proxy yani, o resimler yerine geçen vekil nesnelerin ya da daha açık ifadeyle örneğin ikon gibi, İngilizce’de “placeholder” denen, o resmin olduğunu belirten “yer tutucu”ların yüklenmesidir. Yer tutucu nesne aşağıdaki şekilde “anImageProxy” olarak görüntülenmiştir.

ProxyDocument1

Bu noktada dikkat edilmesi gereken şey, gerçek resimler yerine yer tutucuların yüklendiğini, metnin bilmemesi gerektiğidir. Bu şekilde yer tutucu yani vekil resim (burada sanırım vekillikten ziyade “göstermelik” kelimesi daha anlamlı oluyor)  kullanmanın, metnin yapısında hiç bir değişikliğe sebep olmaması gereklidir. Bunu sağlamanın yöntemi ise gerçek nesne ile vekilinin aynı arayüze sahip olmasıdır. Eğer bu nokta atlanırsa, proxy nesnesi, doğrudan arada bulunan ve varlığından özellikle vatandaş ya da bu örnekteki metin dokümanı gibi müşteri (client) nesnelerinin tamamen haberdar olduğu, basit al-ver (delegation) yapan nesneye dönüşür ki bu durumda da zaten “program to an interface, not an implementation” prensibini ıskalamış oluruz.

Bu kalıp bu olaya uygulandığında aşağıdaki diyagrama ulaşırız:

 

ProxyDocument2

Yukarıdaki şekile bakarken, GoF’un kitabı yazılırken UML’in henüz tamamlanmadığı gerçeğini göz önüne almalıyız. Ayrıca GoF örneklerini C++ ile verdiklerinden şekildeki kod parçaları bu dildedir. Biz bu yapıyı Java ile yazarsak kodlarımız şöyle olacaktır:

Image, arayüzdür:

package org.javaturk.dp.pattern.gof.structural.proxy.image;

public interface Image {
	public void draw();
	public void erase();
}

 

BigImage, yüklenmesini geciktirdiğimiz büyük resim nesnemizdir.

package org.javaturk.dp.pattern.gof.structural.proxy.image;

public class BigImage implements Image {

	public void draw() {
		System.out.println("Drawing the big image");
	}

	public void erase() {
		System.out.println("Erasing the big image");
	}
}

 

ImageProxy ise vekil resim nesnesidir:

package org.javaturk.dp.pattern.gof.structural.proxy.image;

public class ImageProxy implements Image {
	
	private BigImage bigImage;

	public void draw() {
		if(bigImage == null)
			bigImage = new BigImage();
		bigImage.draw();
	}

	public void erase() {
		bigImage.erase();
	}
}

 

ImageChooser ise singleton resim gösteren nesnedir.

package org.javaturk.dp.pattern.gof.structural.proxy.image;

public class ImageChooser {
	
	private static ImageChooser ic = new ImageChooser();
	private Image image;
	
	public ImageChooser(){
		image = new ImageProxy();
	}
	
	Image getImage(){
		return image;
	}

	public static ImageChooser getInstance(){
		return ic;
	}
}

 

Document ise, sadece main metoda sahip olan metin nesnemizdir:

package org.javaturk.dp.pattern.gof.structural.proxy.image;

public class Document {

	public static void main(String[] args) {
		ImageChooser imageChooser = ImageChooser.getInstance();
		Image image = imageChooser.getImage();
		
		double chance = Math.random();
		if(chance > 0.9)
			image.draw();
	}
}

 

Document nesesinin main metodundaki “if” yapısı, gerçekte BigImage nesnesinin yüklenmesinin sanki %10’luk bir ihtimal dahilinde olacağını göstermek için konmuştur.

Toplam görüntülenme sayısı: 1337

1 2 3