Ingeniería de Software

Grado en Ingeniería de las Tecnologías de Telecomunicación (GITT)
Universidad de Sevilla - Tercer Curso

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Patrones de Diseño en Java

Este repositorio contiene una recopilación de implementaciones de diversos patrones de diseño en Java, principalmente obtenidos de https://www.javacodegeeks.com/?s=java+patterns

Los patrones de diseño son soluciones probadas a problemas comunes en el diseño de software orientado a objetos.

📋 Contenido

Se presentan los siguientes patrones de diseño:

1. 🔌 Adapter Pattern (Patrón Adaptador)

Ubicación: src/com/javacodegeeks/patterns/adapterpattern/

Propósito: Permite reutilizar una implementación existente, que implementa una interfaz que no es la esperada por el cliente. Actúa como un puente entre la interfaz de la implementación disponible y la esperada por el cliente.

Implementación:

• Interfaces: Xpay y PayD - Dos sistemas de pago incompatibles
• Adaptador: PayX2PayDAdapter - Adapta la interfaz Xpay a PayD
• Cliente: Preparado para trabajar con la interfaz PayD, pero puede usar implementaciones de Xpay mediante el adaptador
• Ejemplo: RunAdapterExample.java - Demuestra cómo el cliente puede usar XpayImpl a través del adaptador

Caso de uso: Integración de sistemas de pago diferentes sin modificar el código cliente.

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2. 🏗️ Builder Pattern (Patrón Constructor)

Ubicación: src/com/javacodegeeks/patterns/builderpattern/

Propósito: Separa la construcción de objetos complejos de su representación, permitiendo crear diferentes tipos de objetos utilizando el mismo proceso de construcción.

Implementación:

• Producto: Car - El objeto complejo a construir
• Builder abstracto: CarBuilder - Define la interfaz para construir coches
• Builders concretos:
  • SedanCarBuilder - Construye coches sedán
  • SportsCarBuilder - Construye coches deportivos
• Director: CarDirector - Controla el proceso de construcción
• Formulario: Form - Representa configuración adicional
• Ejemplo: TestBuilderPattern.java - Demuestra cómo construir diferentes tipos de coches

Caso de uso: Construcción de objetos complejos con diferentes configuraciones manteniendo el mismo proceso.

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3. 🛡️ Proxy Pattern (Patrón Proxy)

Ubicación: src/com/javacodegeeks/patterns/proxypattern/

Propósito: El objeto proxy proporciona al cliente un sustituto o representante del objeto que se pretende utilizar, implementando la misma interfaz pero permitiendo controlar el acceso al representado. El cliente no interacciona directamente con el objeto de interés, sino a través de su representante o proxy.

El proyecto implementa tres variantes del patrón Proxy:

3.1. Virtual Proxy (Proxy Virtual)

Ubicación: proxypattern/virtualproxy/

Propósito: Retrasa la creación y/o inicialización de objetos costosos hasta que realmente sean necesarios.

Implementación:

• Interfaz: ContactList - Define operaciones sobre listas de contactos
• Objeto real: ContactListImpl - Implementación real que crea la lista completa de empleados
• Proxy: ContactListProxyImpl - Retrasa la creación de la lista hasta que se solicita por primera vez
• Contexto: Company - Usa la lista de contactos a través del proxy
• Ejemplo: TestVirtualProxy.java - Demuestra la carga perezosa (lazy loading)

Caso de uso: Optimización de memoria retrasando la carga de listas grandes hasta que se necesiten.

3.2. Protection Proxy (Proxy de Protección)

Ubicación: proxypattern/protection/protectionproxy/

Propósito: Controla el acceso a un objeto basándose en permisos o roles de usuario.

Implementación:

• Interfaz: ReportGeneratorProxy - Define operaciones para generar informes
• Proxy: ReportGeneratorProtectionProxy - Controla acceso según el tipo de usuario
• Usuarios:
  • Owner - Tiene permisos completos
  • Employee y Staff - Permisos limitados
• Ejemplo: TestProtectionProxy.java - Demuestra control de acceso basado en roles

Caso de uso: Restricción de acceso a funcionalidades según el rol del usuario.

3.3. Remote Proxy (Proxy Remoto)

Ubicación: proxypattern/remoteproxy/

Propósito: Proporciona un representante local de un objeto que existe en un espacio de direcciones diferente.

Implementación:

• Interfaz: ReportGenerator - Define la generación de informes
• Implementación: ReportGeneratorImpl - Implementación real del generador
• Cliente: ReportGeneratorClient - Cliente que usa el generador remoto

Caso de uso: Acceso transparente a objetos remotos como si fueran locales.

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4. 🏭 Factory Method Pattern (Patrón Método Fábrica)

Ubicación: src/factorymethod/

Propósito: Define una interfaz para crear objetos, pero permite a las subclases decidir qué clase instanciar. Delega la implementación del algoritmo de instanciación a las subclases.

Implementación:

Paquete utilidades:

• Producto abstracto: Figura - Clase base para todas las figuras geométricas
• Productos concretos:
  • Circulo, Cuadrado, Rectangulo, Triangulo - Figuras estándar
  • OtroCirculo, OtroCuadrado - Variantes alternativas
• Fábrica abstracta: FabricaFiguras - Define el método fábrica
• Fábrica concreta: MiFabrica - Implementa la creación de figuras específicas
• Extensiones: MiFigura - Figura personalizada
• Utilidades: OrdenacionArea - Ordena figuras por área

Paquete colecciones:

• Gestores de colecciones:
  • GestorColeccion - Gestor base abstracto
  • GestorCirculos, GestorCuadrados, GestorRectangulos, GestorTriangulos - Gestores específicos para cada tipo de figura
• Aplicaciones:
  • Colecciones.java - Ejemplo sin Factory Method
  • ColeccionesFM.java - Ejemplo utilizando Factory Method para gestionar colecciones de figuras

Caso de uso: Sistema de gestión de figuras geométricas donde el tipo concreto de figura se determina en tiempo de ejecución.

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🏗️ Estructura del Proyecto

Patrones/
├── src/                          # Código fuente
│   ├── com/javacodegeeks/patterns/
│   │   ├── adapterpattern/      # Patrón Adapter
│   │   ├── builderpattern/      # Patrón Builder
│   │   └── proxypattern/        # Patrón Proxy (3 variantes)
│   └── factorymethod/           # Patrón Factory Method
│       ├── colecciones/         # Gestores de colecciones
│       └── utilidades/          # Figuras y fábricas
└── bin/                         # Archivos compilados (.class)

🚀 Cómo Ejecutar

Cada patrón incluye una clase de prueba principal:

1. Adapter Pattern:

   java com.javacodegeeks.patterns.adapterpattern.site.RunAdapterExample

2. Builder Pattern:

   java com.javacodegeeks.patterns.builderpattern.TestBuilderPattern

3. Proxy Pattern - Virtual:

   java com.javacodegeeks.patterns.proxypattern.virtualproxy.TestVirtualProxy

4. Proxy Pattern - Protection:

   java com.javacodegeeks.patterns.proxypattern.protection.protectionproxy.TestProtectionProxy

5. Factory Method:

   java factorymethod.colecciones.Colecciones
   # o
   java factorymethod.colecciones.ColeccionesFM

📚 Patrones de Diseño - Resumen

Patrones Creacionales

• Builder: Construcción paso a paso de objetos complejos
• Factory Method: Creación de objetos delegada a subclases

Patrones Estructurales

• Adapter: Compatibilidad entre interfaces incompatibles
• Proxy: Control de acceso a objetos (Virtual, Protection, Remote)

🎓 Propósito Educativo

Este proyecto está diseñado para:

• Entender los patrones de diseño fundamentales
• Ver implementaciones prácticas en Java
• Aprender cuándo y cómo aplicar cada patrón
• Estudiar las diferencias entre variantes de un mismo patrón (ej: tipos de Proxy)

📖 Referencias

• JavaCodeGeeks - Algunos ejemplos están basados en tutoriales de JavaCodeGeeks, modificados con propósitos educativos
• Gang of Four (GoF) - "Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software"

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💡 Conceptos Clave

¿Por qué usar Patrones de Diseño?

• ✅ Reutilización: Soluciones probadas y documentadas
• ✅ Comunicación: Vocabulario común entre desarrolladores
• ✅ Mantenibilidad: Código más fácil de entender y modificar
• ✅ Flexibilidad: Sistemas más adaptables a cambios
• ✅ Mejores prácticas: Aplicación de principios SOLID

Principios Aplicados

• Open/Closed Principle: Abierto para extensión, cerrado para modificación
• Dependency Inversion: Depender de abstracciones, no de implementaciones concretas
• Single Responsibility: Cada clase tiene una única responsabilidad
• Interface Segregation: Interfaces específicas mejor que una general

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Este README proporciona una guía general. Consulta el código fuente y los comentarios dentro de cada clase para detalles específicos de implementación.