Façade_ar

‫‪Façade Pattern‬‬ ‫الهدف ‪:‬‬ ‫يؤمن واجهة موحدة لمجموعة من الواجهات في نظام جزئي ‪ .‬إنه يعّرف واجهة عالية – المستوى‬ ‫تجعل النظام الجزئي أسهل للستخدام ‪.‬‬ ‫الدراسة ‪:‬‬ ‫إن تجزيء النظام إلى أنظمة جزيئة يساعد على تقليل التعقيد‪ .‬إن هدف التصميم العام هو تصغير‬ ‫التصال والعتماديات بين النظمة الجزئية إلى أقل قدر ممكن ‪ .‬وإحدى الطرق لتحقيق هذا‬ ‫الهدف هي تقديم الغرض ‪ façade‬الذي يؤمن واجهة وحيدة ‪ ،‬مبسطة تجعل النظام الجزئي‬ ‫أسهل عموما ً ‪.‬‬

‫افترض كمثال بيئة برمجية التي تتيح الوصول إلى التطبيقات إلى نظام الـ ‪ Compiler‬الخاص بها )‬ ‫الذي يعتر هنا نظام جزئي ‪ subsystem‬من البيئة ( ‪ .‬هذا النظام الجزئي يحوي صفوف مثل ‪:‬‬ ‫‪ scanner ، Parser ، ProgramNode ، BytecodeStream ، ProgramNodeBuilder‬الذي‬ ‫يحقق الـ ‪. Compiler‬‬ ‫بعض التطبيقات المخصصة قد تحتاجج إلى الولوج إلى تلك الصفوف مباشرة ‪ .‬ولكن معظم زبائن‬ ‫الـ ‪ compiler‬عموما ل يهتمون تفاصيل مثل تحليل وتوليد ‪ ، code‬بل يريدون ترجمة بعض‬ ‫‪ .code‬بالنسبة لهم ‪ ،‬والمستوى المنخفض قوية ولكن واجهات في النظام الـ ‪ compiler‬الجزئي‬ ‫ال الى تعقيد مهمتها‪.‬‬ ‫لكي تؤمن واجهة عالية المستوى تستطيع حجب الزبائن عن هذه الصفوف ‪ ،‬فإن نظام الـ‬ ‫‪ Compiler‬الجزئي يتضمن أيضا ً صف ‪ . Compiler‬هذا الصف يعرف واجهة موحدة لوظيفة الـ‬ ‫‪.Compiler‬‬ ‫ان صف ‪ Compiler‬يعرف بالـ ‪ : façade‬يوفر للزبائن واجهة بسيطة ‪ ،‬وحيدة لنظام الـ‬ ‫‪ compiler‬الجزئي ‪ .‬لدمج الصفوف التي تحقق وظيفية الـ ‪ compiler‬مع بعضها بدون أن يخفيها‬ ‫تماما ً ‪.‬‬ ‫ان الـ ‪ compiler façade‬يجعل الحياة أسهل لمعظم المبرمجين بدون اخفاء الوظيفية ذات‬ ‫المستوى الخفض التي قد يحتاجون إليها قليل ً ‪.‬‬

‫‪1‬‬

‫‪Façade Pattern‬‬

‫التطبيق ‪ :‬استخدام الـ ‪ façade pattern‬عندما ‪:‬‬ ‫•تريد أن تؤمن واجهة بسيطة لنظام جزئي معقد ‪ .‬بعض النظمة الجزئية غالبا ً تأخذ تعقيد‬ ‫أكثر وقت انشائها ‪ .‬معظم الـ ‪ ، patterns‬عند تطبيقها ‪ ،‬تولد صفوف أكثر وأصغر ‪ .‬هذا‬ ‫يجعل النظام الجزئي أكثر قابلية لعادة الستخدام وأسهل للتخصيص ‪ ،‬ولكن يصبح أيضا ً‬ ‫أصعب للستخدام من قبل الزبائن الذين ل يحتاجون إلى تخصيصه ‪ .‬يستطيع ‪façade‬‬ ‫تأمين منظر افتراضي بسيط للنظام الجزئي جيد كفاية لمعظم الزبائن ‪ .‬فقط الزبائن‬ ‫المحتاجين لخصوصية أكثر سيحتاجون للنظر خلف الـ ‪. façade‬‬ ‫•هناك العديد من العتماديات بين الزبائن وصفوف تحقيق التجريد ‪ .‬استخدام الـ ‪façade‬‬ ‫التي تفصل النظام الجزئي عن الزبائن والنظمة الجزئية الخرى ‪ ،‬إنذلك يعزز استقللية‬ ‫وناقلية النظام الجزئي ‪.‬‬ ‫•عندما تريد أن تجعل نظامك الجزئي من طبقات ‪ .‬استخدم الـ ‪ façade‬لتعّرف نقطة‬ ‫دخول لكل مستوى من مستويات النظام الجزئي‪ .‬إذا كانت النظمة الجزئية معتمدة على‬ ‫بعضها‪ ،‬فعند ذلك تستطيع أن تبسط العتماديات بينها بجعلها تتصل فيمابينها ببطء عبر الـ‬ ‫‪ façade‬الخاصة بكل منها‪.‬‬ ‫البنية ‪:‬‬

‫‪2‬‬

‫‪Façade Pattern‬‬ ‫القسام ‪:‬‬ ‫•‪: ( Façade ( compiler‬‬ ‫‪-1‬يعرف أي من صفوف النظام الجزئي ستكوةن مسؤولة عن الطلب ‪.‬‬ ‫وض طلبات الزبون إلى أغراض النظام الجزئي المناسبة‪.‬‬ ‫‪-2‬يف ّ‬ ‫•‪: (.subsystem classes (Scanner, Parser, ProgramNode, etc‬‬ ‫‪-1‬تحقق وظيفية النظام الجزئي‪.‬‬ ‫‪-2‬تعالج العمل المخصص لها من قبل الغرض ‪. façade‬‬ ‫‪-3‬ل تملك أي معرفة بالـ ‪ ، façade‬بما معناه ‪ :‬ل تبقي أي مؤشرات إليه ‪.‬‬ ‫أسلوب العمل ‪:‬‬ ‫•الربائن يتصلون بالنظام الجزئي عن طريق إرسال الطلبات إلى الـ ‪ ، façade‬الذي بدوره‬ ‫يرسلهم إلى غرض )أغراض (النظام الجزئي المناسب ‪ .‬بالرغم من أن أغراض النظام‬ ‫الجزئي تحقق العمل الفعلي ‪ ،‬فقد يضطر الـ ‪ façade‬إلى إنجاز العمل للنظام الجزئي‬ ‫الخاص به لكي يترجم واجهته إلى واجهات النظام الجزئي ‪.‬‬ ‫•الربائن الذي يستخدمون الـ ‪ façade‬ل يحتاجون إلى الولوج لغراض نظامه الجزئي‬ ‫مباشرة ‪.‬‬ ‫النتائج ‪:‬‬ ‫دم الـ ‪ façade pattern‬المنافع التالية ‪:‬‬ ‫يق ّ‬ ‫‪-1‬إنه يحجب الزبائن عن مكونات النظام الجزئي ‪ ،‬هذا يعني تقليل عدد الغراض التي يتعامل‬ ‫الزبائن معها وجعل النظام الجزئي أسهل للستخدام ‪.‬‬ ‫ً‬ ‫‪-2‬انه يعزز الرتباط الضعيف بين النظام الجزئي و زبائنه ‪ .‬غالبا فإن مكونات النظام الجزئي‬ ‫تكون مرتبطه بقوة ‪ .‬الرتباط الضعيف يدعك تغير مكونات النظام الجزئي بدون التأثير‬ ‫على زبائنه ‪ .‬الـ ‪ façade‬تساعد على عمل العتماديات بين الغراض والنظام كطبقات ‪.‬‬ ‫انها تستطيع التخلص من العتماديات المعقدة أو الدورية ‪ .‬إن ذلك يمكن أن يكون نتيجة‬ ‫هامة عندما تكون الزبائن و النظام الجزئي محققة بشكل منفصل ‪.‬‬ ‫‪-3‬تقليل اعتماديات الترجمة يعتبر أساسيات في أنظمة الـ ‪ software‬الضخمة ‪ .‬أنت تريد‬ ‫حفظ الوقت بتقليل إعادة الترجمة بأكبر قدر ممكن عندما تتغير صفوف النظام الجزئي ‪.‬‬ ‫إن تقليل اعتماديات الترجمة باستخدام ‪ façade‬يستطيع حد إعادة الترجمة المطلوة من‬ ‫أجل تغير صغير في نظام جزئي هام ‪ .‬ستطيع الـ ‪ façade‬أيضا ً بتبسيط أنظمة النفوذ إلى‬ ‫منصات عمل أخرى ‪ ،‬لنه لسوء الحظ فإن بناء نظام جزئي واحد يتطلب بناء كل النظمة‬ ‫الجزئية الخرى ‪.‬‬ ‫‪-4‬إنه ل يمنع التطبيقات من استخدام صفوف النظام الجزئي إذا احتاجت لها ‪ .‬وبالتالي‬ ‫يمكنك أن تختار بين سهولة الستخدام والتعميم ‪.‬‬ ‫التحقيق ‪:‬‬ ‫يجب النتباه غلى القضايا التالية عن تطبيق الـ ‪: façade‬‬ ‫‪-1‬تقليل الرتباط ‪: client – subsystem‬‬ ‫الرتباط بين الزبائن و النظام الجزئي يمكن أن يقلل بجعل الـ ‪ façade‬كـ ‪abstract‬‬ ‫‪ class‬مع صفوف جزئية محددة من أجل التطبيقات للنظام الجزئي ‪ .‬عندئذ يستطيع‬ ‫الزبائن التصال مع النظام الجزئي عبر واجهة صف ‪ façade‬المجرد ‪ .‬هذا الرتباط‬ ‫‪3‬‬

‫‪Façade Pattern‬‬ ‫المجرد يجعل الزبائن ليعلمون أي تطبيق للنظام الجزئي تم استخدامة ‪ .‬وهو إحدى‬ ‫الحلول ‪.‬‬ ‫كبديل عن الصفوف الجزئية يمكن اعداد الغرض الـ ‪ façade‬مع أغراض مختلفة من‬ ‫النظام الجزئي ‪ .‬كي تخصص الـ ‪ ، façade‬استبدال ببساطة واحد أو أكثر من أغراض‬ ‫نظامه الجزئي‪.‬‬ ‫‪-2‬الموازنة بين صفوف النظام الجزئي الـ ‪: private & public‬‬ ‫النظام الجزئي هو تمثل لصف هذا الصف يملك واجهات و يغلف شيئا ً ما – الصف يغلف "‬ ‫حالة وعمليات "بينما النظام الجزئي يغلف صفوف ‪ .‬وتماما كما أنه من المفيد أن نفكر‬ ‫بواجهة ‪ public‬و ‪ private‬لصف ‪ ،‬نستطيع أن نفكر بواجهة ‪ public‬و ‪ private‬للظام‬ ‫الجزئي‬ ‫الواجهة الـ ‪ public‬للنظام الجزئي تتألف من صفوف تستطيع كل الزبائن ولوجها ‪.‬‬ ‫أما الواجهة الـ ‪ private‬فهي فقط من أجل الربائن الذين يتوسعون باستخدام النظام‬ ‫الجزئي ‪.‬‬ ‫الصف ‪ façade‬هو جز من الواجهة الـ ‪ public‬بالطبع ‪ ،‬ولكنه ليس الجزء الوحيد ‪.‬‬ ‫صفوف النظام الجزئي الخرى هي أيضا ً ‪ . public‬كمثال ‪ :‬الصفوف ‪Scanner, Parser‬‬ ‫في نظام الـ ‪ compiler‬الجزئي يعتبر أن جزء من الواجهة الـ ‪. public‬‬ ‫–ان جعل صفوف النظام الجزئي ‪ private‬سيكون نافعا ً ‪ ،‬ولكن القليل من اللغات‬ ‫الغرضية التوجة تدعم تلك الصفوف ‪ .‬كل من الـ ‪ ++C‬والـ ‪ smalltalk‬تقليديا ً امتلكتا‬ ‫فضاء تسمية ‪ global‬من أجل الصفوف ‪.‬‬ ‫‪: Sample code‬‬ ‫دعنا نلقي نظرة قريبة عن كيفية اضافة ‪ façade‬إلى نظام الـ ‪ compiler‬الجزئي ‪:‬‬ ‫–انت نظام الـ ‪ Compiler‬الجزئي يعرف صف )‪ ( BytecodeStream‬يحقق مجرى‬ ‫من أغراض ‪ . Bytecode‬الغرض ‪ Bytecode‬يغلف ‪ bytecode‬الذي يستطيع تحديد‬ ‫تعليمات اللة ‪.‬‬ ‫ً‬ ‫–النظام الجزئي يعرف أيضا الصف ‪ Token‬من أجل الغراض التي تغلف الـ ‪token‬‬ ‫في لغة البرمجة‬ ‫–الصف ‪Scanner‬يأخذ مجرى من المحارف ويولد مجرى من الـ ‪tokens ،token‬‬ ‫واحدة بالثانية ‪.‬‬ ‫{ ‪class Scanner‬‬ ‫‪public:‬‬ ‫;)&‪Scanner(istream‬‬ ‫;)(‪virtual ~Scanner‬‬ ‫;)(‪virtual Token& Scan‬‬ ‫‪private:‬‬ ‫;‪istream& _inputStream‬‬ ‫;}‬

‫الصف ‪ parser‬يستخدم ‪ ProgramNodeBuilder‬ليبني شجرة ‪ parse‬من الـ ‪Scanner's‬‬ ‫‪tokens‬‬

‫{ ‪class Parser‬‬ ‫‪public:‬‬ ‫;)(‪Parser‬‬ ‫;)(‪virtual ~Parser‬‬

‫‪4‬‬

Façade Pattern

};

virtual void Parse(Scanner&, ProgramNodeBuilder&);

‫ بتزايد‬parse ‫ ليبني شجرة‬ProgramNodeBuilder ‫ من جديد‬parser ‫يستدعي‬ the Builder pattern ‫هذه الصفوف تخضع للـ‬ class ProgramNodeBuilder { public: ProgramNodeBuilder(); virtual ProgramNode* NewVariable( const char* variableName ) const; virtual ProgramNode* NewAssignment( ProgramNode* variable, ProgramNode* expression ) const; virtual ProgramNode* NewReturnStatement( ProgramNode* value ) const; virtual ProgramNode* NewCondition( ProgramNode* condition, ProgramNode* truePart, ProgramNode* falsePart ) const; // ...

: ‫ مثل‬StatementNode, ExpressionNode ‫ من مثائل من‬parse tree ‫تم صنع الـ‬ Composite pattern : ‫ هي مثال عن‬ProgramNode ‫ إن هرمية‬. ‫ الخ‬... ProgramNode class ProgramNode { public: // program node manipulation virtual void GetSourcePosition(int& line, int& index); // ... // child manipulation virtual void Add(ProgramNode*); virtual void Remove(ProgramNode*); // ... virtual void Traverse(CodeGenerator&); protected: ProgramNode(); };

ProgramNode subclasses ‫ الـ‬، CodeGenerator ‫ تأخذ غرض‬Traverse operation ‫الـ‬ BytecodeStream ‫ على الـ‬Bytecode ‫تستخدم ذلك الغرض لتوليد كود آلة بصيغة أغراض‬ visitor ‫ هو‬CodeGenerator ‫الصف‬ class CodeGenerator { public: virtual void Visit(StatementNode*); virtual void Visit(ExpressionNode*); // ...

5

Façade Pattern protected: CodeGenerator(BytecodeStream&); protected: BytecodeStream& _output; };

void ExpressionNode::Traverse (CodeGenerator& cg) { cg.Visit(this); ListIterator i(_children); for (i.First(); !i.IsDone(); i.Next()) { i.CurrentItem()->Traverse(cg); } }

‫ سنقدم الصف‬،‫ ال‬. Subsystem compiler ‫الصفوف التي ناقشناها حتى الن تصنع الـ‬ . ‫ الذي يجمع كل تلك القطع مع بعضها‬Façade ‫ أي‬Compiler class Compiler { public: Compiler(); };

virtual void Compile(istream&, BytecodeStream&);

void Compiler::Compile ( istream& input, BytecodeStream& output ) { Scanner scanner(input); ProgramNodeBuilder builder; Parser parser; parser.Parse(scanner, builder);

}

RISCCodeGenerator generator(output); ProgramNode* parseTree = builder.GetRootNode(); parseTree->Traverse(generator);

. ‫مز نوع مولد الكود ليستخدم بحيث ل يتم طلب مبرمجين ليحددوا البينية الهدف‬ ّ ‫هذا التحقيق ير‬ ‫ عند ذلك قد يزيد‬، ‫ إذا لم يكن كذلك‬. ‫قد يكون ذلك ممقول ً إذا كان هناك فقط بينية هدف واحدة‬ ‫ عند ذلك يستطيع المبرمجون تحديد‬CodeGenerator ‫ ليأخذ البرامتير‬Compiler ‫تغيير باني الـ‬ Compiler ‫المولد ليتم استخدامه عندما يجهزون الـ‬ ‫ و‬scanner ‫ إضافة مشاركين أخر بين مثل‬compiler façade ‫يستطيع الـ‬ façade ‫ ولكنه أيضا ً سيقلل من مهمة الـ‬، ‫ الذي يضيف المرونة‬، programNodeBuilder . ‫ التي تتمثل بتبسيط الواجهة من أجل الحالة العامة‬pattern ‫العلقة‬ 6

‫‪Façade Pattern‬‬ ‫‪Abstract Factory.1‬‬ ‫يمكن أن يستخدم مع ‪ façade‬ليؤمن واجهة لعمل أغراض النظام الجزئي في طريقة‬ ‫‪ subsystem-independent‬ويمكن أن يستخدم أيضا ً كبديل عن الـ ‪ façade‬لخفاء‬ ‫الصفوف المخصصة لمنصة العمل ‪.‬‬ ‫‪Mediator.2‬‬ ‫يشابه الـ ‪ façade‬من حيث أنه يجرد وظيفية الصفوف الموجودة‬ ‫تجريد التصال التحكمي بين الغراض المتراصفة وتكون عادة الوظيفية المركزية لتنتمي‬ ‫لي من هذه الغراض هذه الغراض تتصل بالـ ‪ mediator‬بدل ً من اتصالها ببعضها البعض‬ ‫مباشرة‪.‬‬

‫بشكل عام يجرد الـ ‪ façade‬الواجهة لغراض النظام الجزئي لجعلهم أسهل للستخدام ‪ ،‬انه ل‬ ‫يعرف وظيفة جديدة ‪ ،‬وصفوف النظام الجزئي ل تعلم شيئا ً عنها ‪.‬‬ ‫عادة ‪ ،‬يطلب فقط غرض ‪ façade‬واحد فإن الـ ‪ façade object‬تكون عادة ‪singletons‬‬

‫‪7‬‬