Учимся проектировать на основе предметной области (DDD: Domain Driven Design)

1. Введение

В данной статье я хотел бы рассказать об этих трёх буквах, постоянно находящихся на слуху, но для многих являющихся тайной за семью печатями, а так же привести ряд ресурсов, с которыми неплохо было бы познакомиться при желании продолжить развитие в проектировании на основе предметной области (DDD: Domain Driven Design).

2. Так почему же DDD?

Есть несколько шаблонов реализации предметной области (Domain Logic) или бизнес-логики (Business Logic):

1) Table Module – представляет собой объект, в единственном экземпляре, обрабатывающий бизнес логику для всех записей в таблице базы данных, либо представления.

2) Transaction Script – организует взаимодействие с бизнес-логикой посредствам процедур, принимающих запросы с уровня представления.

3) Domain Model – непосредственно, объектная модель предметной области, включающая в себя как поведение, так и данные.

Эти шаблоны описаны более подробно Мартином Фаулером, в его книге “Архитектура корпоративных программных приложений. Шаблоны корпоративных приложений(Patterns of Enterprise Application Architecture (P of EAA)). В данной книге он показывает, что первые два шаблона более привлекательны в начале работы с предметной областью, однако так же обращает внимание, что при наращивании сложности логики предметной области стоит больше внимания уделять сопровождению инфраструктуры, используя первые два подхода, это время можно уменьшить, если обратиться в своём решении к третьему из вышеперечисленных шаблонов, так называемой “Модели предметной области”.

На основе этого сделаем небольшой вывод о том, что данный шаблон (“Модель предметной области”) лучше всего подойдёт, к примеру, для такой непростой области, как финансовый рынок. Большинство, создаваемого в наши дни программного обеспечения предназначено для различных нужд бизнеса, следовательно какие-то абстрактные, обобщенные решения находят своё место на рынке (с довольно таки высокой конкуренцией) всё реже и реже. К чему я пишу про всё это? Потому что DDD – это не только качественное проектирование, но так же и показательный пример того, как следует выделить предметную область в программном обеспечении, для того, чтобы проще преодолевать сложности, частые изменения, проблемы коммуникации и прочие недуги предметной области, вместо того чтобы разрабатывать уродливую, сложную для понимания систему, в которой любое изменение или исправление способно обрушить на вас лавину всё новых и новых дефектов.

DDD ни в коем случае не отрицает наследия практик разработки, таких как:

DDD лишь дополняет их. Поиск подходящей модели и абстракций в сложных сценариях требует значительных знаний в сфере объектно-ориентированного подхода, и достаточного опыта применения различных принципов, шаблонов и практик, а не просто DDD, как может показаться.

3. С чего можно начать?

Если мой “нудный PR”  проектирования на основе предметной области (DDD) вас до сих пор не утомил, то думаю нам стоит продолжить, если же иначе, то посмотрите хотя бы ссылки на материалы.

Первой книгой пролившей свет на DDD для широкой публики была так называемая “Большая синяя книга” (мем. BBB: Big Blue Book): Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software by Eric Evans (на русский язык пока не переведена).

Книга довольна подробно рассказывает о том, что из себя представляет DDD, и все связанные аспекты, такие как: язык предметной области, шаблоны, практики проектирования, рефакторинг, моделирование, как сделать разработку гибкой и многое другое. Но даже если вы ознакомитесь со всеми вопросами, поднятыми в книге (что является не совсем простым занятием), вы обратите внимание, что вопросы рассматриваются только с теоретической точки зрения, оставляя весь простор для практики (книга не привязана к конкретной платформе разработки). Для большинства из нас чтение чистой теории, без подкрепления практическими примерами не нравится, в связи с этим можно обратить своё внимание на сокращенную (и свободную для доступа) версию этой книги, подготовленную порталом InfoQ: Domain Driven Design Quickly.

Есть так же несколько хороших презентаций Эрика Ивенса (Eric Evans), с которых можно начать:

1) DDD: putting the model to work

2) Eric Evans on DDD: Strategic Design

На портале InfoQ можно найти множество других презентаций, статей и интервью, посвященных DDD.

Итак, с теоретической частью мы разобрались, где же можно найти примеры практического применения DDD? Отличной книгой для этого является .NET Domain-Driven Design with C#, Problem – Design – Solution написанная Tim McCarthy. 

В этой книге вы наёдете практические примеры:

1) Как проходит процесс проектирования и разработки, от определения требований, до написания кода

2) Как организовывать архитектурные слои в своих решениях

3) Как применять шаблоны и практики DDD

4) Как построить небольшой каркас для DDD

5) Как изолировать домен предметной области от модели

6) Современные паттерны представления данных и взаимодействия с ними (Model-View-ViewModel) в такой среде как WPF (так же применимы к Silverlight) в практики.

Эта книга – отличный практикум по DDD, содержащий очень широкий пласт идей. Начинается книга с разработки требований, а заканчивается реализацией промышленного приложения, исходные коды которого доступны на Codeplex.

Вся концепция книги построена на 3 книгах-столпах DDD:

  1. PoEAA Мартина Фаулера
  2. DDD Эрика Ивенса
  3. Applying Domain — Driven Design and Patterns by Jimmy Nilsson’s (“Применение шаблонов проектирования: проблемно-ориентированное проектирование приложений с примерами на C# и .NET” Джимми Нильссона )

В этой книге поверхностно рассмотрены все вопросы, техники и паттерны, применяемые в DDD, все примеры сопровождаются кодом, что упрощает понимание. Книга превосходная, однако русский перевод подкачал, поэтому, рекомендую прочитать оригинал.

 

 

Однако DDD – это не просто практические решения или шаблоны, это мышление и подход, и есть великое множество нюансов, которые необходимо учитывать, если вы решили следовать DDD, таких как: фокусирование на высокий приоритет отдается модели, выработка языка предметной области, контекст модели, процесс моделирования, разделение знаний, рефакторинг, стратегический дизайн и т.д…это является  основной причиной ознакомиться с книгой Эрика Ивенса, так как она даст вам более объемное и глубокое понимание философии DDD.

DDD не привязанны к конкретной технологии, однако соблюдать DDD будет не так просто, без наличия хороших средств и практик в вашем арсенале, таких как: TDD-фреймворк, ORM, возможность реализации независимости сохраняемости (Persistence Ignorance), IoC-контейнер (Inversion of Control), и возможностей AOP (Аспектно-Ориентированного Программирования), конечно не значит, что все эти инструменты нам понадобятся, однако они приблизят нас к реализации DDD на практике. Практичная ценность этих средств в том, что они позволять изолировать модель предметной области, что является ключевой целью DDD. Книга Джимми Нильссона может познакомить вас с возможностями и видами данных инструментов. Джимми так же показывает как использовать шаблоны реализации корпоративных приложений, и строить, благодаря им, цельное решение, основанное на современных инструментах и практиках.

Некоторые реализации шаблонов DDD на Ruby On Rails:

Some DDD (Domain Driven Design) Concepts implemented in Rails

4. Актуальные вопросы DDD

C DDD так же тесно связана такая тема, как DDDD: Distributed Domain Driven Design (Распределенный DDD). DDDD – это DDD в распределенных сценариях. В настоящее время существует не так много ресурсов, посвященных DDDD, в нескольких словах о DDDD: покрывает проблему реализации сообщений и DDD, разделение команд и запросов (Command Query Separation (CQS)) помогает реализовать данный подход. Грег Янг (Greg Young) сообщил, что готовит книгу, посвященную DDDD.

SOA и DDD – это ещё одна объемная тема, часто обсуждаемая Udi Dahan

5. DDD шаблоны, концепции и понятия

В промышленных приложениях DDD использует ряд шаблонов, часть которых описана в книге Эрика Ивенса, но, это не отменяет применение объектно-ориентированного подхода, включающего GoF-шаблонышаблоны Мартина Фаулера, описанные в его PoEAA, Шаблоны интеграции корпоративных приложений и т.д.…

Вот некоторые из них:

6. Примеры приложений

Найти хорошие примеры реализации DDD очень сложно, не потому что их не существует, а потому что реальная сила DDD реализуется в приложениях, используемых в довольно сложных областях, и, как правило, являющихся коммерческими проектами. Однако можно найти несколько неплохих проектов, в которых можно проследить некоторые идеи реализации шаблонов DDD.

Вот они:

1) Приложение Тима Маккарти его проект, описанный в деталях в его книге. Он описывает не только применение шаблонов, но так же акцентирует внимание в разработке модели предметной области с точки зрения DDD.

Проект так же интересен тем, что построен на .NET 3.5 и демонстрирует всю силу современного подхода связывания данных с моделью предметной области (data binding, реализация шаблона MVVM). Так же его стиль примечателен умением выделять абстракции и повторно используемый код.      

2) Следующий проект, на который следует обратить внимание – это приложение разработанное Yves Goeleven, создание данного приложения описано в его блоге (так же посвященному основным концептам DDD). Другим его приложением является DDD-каркас. Следует обратить внимание на его реализацию взаимодействия шаблонов Repository и Specification

3) Billy McCafferty разрабатывает потрясающий open source фреймворк, сфокусированный на DDD, под названием S#arp Architecture. У него есть очень хорошее описание, включающее в себя описание шаблонов и подходов, заключенных в фреймворке. Фреймворк нацелен на разработку ASP.NET MVC приложений с применением NHibernate.

4) C# Domain-Driven Design sample application ( ndddsample ), это приложение, разрабатываемое Джимми Нильссоном, демонстрирует разбиение приложения на ключевые слои с точки зрения DDD. Так же демонстрируется практическое применение шаблонов building block в предметной области перевозки грузов, описанной в его книге.

Этот проект основан на совместной работе компании Эрика Ивенса “Domain Language” и шведской консалтинговой компании “Citerus”.

Цель этого проекта:

  • Показать практическое применение использования DDD с применением .NET.
  • Использование актуальных утилит, технологий и методологий разработки в области .NET, обсуждаемых ALT.NET-коммунити.
  • Привести практические примеры реализации типовых DDD приложений.
  • Показать способ реализации DDD на конкретной платформе, что позволит без труда осуществить тоже самое на любой другой платформе.
  • Помочь в выборе реализуемых практик. Различные подходы позволят сообществу обсудить их и выбрать соответствующий для конкретной реализации.

здесь более подробная информация.

7. Ресурсы по Domain Driven Design

Официальный сайт — http://domaindrivendesign.org/

Группа обсуждений — http://tech.groups.yahoo.com/group/domaindrivendesign/ это взрослая группа, очень хороший источник идей, место для обсуждений всех видов проблем в области DDD. В ней на ваши вопросы могут ответить опытные в DDD люди, даже Эрик Ивенс :-).

Блог Jimmy Bogard’а — http://www.lostechies.com/blogs/jimmy_bogard/default.aspx

Блог Colin Jack’а — http://colinjack.blogspot.com/

Блог Greg Young’а — http://codebetter.com/blogs/gregyoung/default.aspx

Блог Casey Charlton’а — http://devlicio.us/blogs/casey/

Блог Udi Dahan’а — http://www.udidahan.com/

Введение в Domain-Driven Design — http://msdn.microsoft.com/ru-ru/magazine/dd419654.aspx

8. Заключение

Если вы заинтересованы в расширении ваших “объектно-ориентированных горизонтов” в сложных корпоративных системах и изучении новых способов разработки и проектирования, то DDD – именно то что нужно.

http://weblogs.asp.net/arturtrosin/archive/2009/02/09/domain-driven-design-learning.aspx


Что такое ALT.NET?

Введение

По многочисленным WTF от коллег, хотел бы вкратце прояснить, а что же это такое. А дальше решайте сами, интересно Вам это или нет.

Содержание

 

ALT.NET — Альтернативные инструменты и подходы к разработке на .NET.

Инструменты и подходы перечислены ниже в табличке HOTorNOT.

Hot Not
Castle, ActiveRecord,
NHibernate
DataSets, Dataset Designer, Entity Framework, MS Application Blocks
MVC,NUnit,MonoRail Web Forms, SCSF, VSTS, MSTest
XP, TDD, Scrum MSF Agile, MSF For CMMI
Evolutionary Design and Development Big Design Up Front
Ruby + IronRuby, Python + IronPyton, DLR, Silverlight(?) ?
OR\M (NHibernate, LLBLGen  etc..) DLinq, Data Access Block, DataSets, Plain ADO. NET
Open Source (Mono, SourceForge) Application Blocks, CodePlex
MVC and MVP (RoR, MonoRail..) Web Forms, CAB, Smart Client Factory
CVS, SVN VSS, VSTS Source Control
Build Automation and CI
(CI Factory, NAnt, FinalBuilder, CruiseControl..)
Team Build
TDD and Unit Testing
NUnit, MbUnit, RhinoMocks, NMock, TypeMock
MSTest for unit testing, VSTS
Subtext, DasBlog, WordPress, TypePad, Blogger, FeedBurner Microsoft MSN Spaces, Community Server(?)
Simplicity in Design P&P
Working at Google Working at MS
Google Gears Smart Client, MS Ajax
.NET 3.X (WF, WPF. Silverlight) .NET 2.0
DI, IoC, Spring for .NET Object Builder
Conferences:
OSCon, RubyCon, Code Camps, DevTeach..
VSLive, TechEd, DevConnections..

Считаю, что необходимо как минимум ознакомиться со всеми перечисленными понятиями как в правой, так и в левой колонках, следуя принципу анализ-синтез-best practices.

Материалы по теме

 

  1. Табличка любезно позаимствована здесь http://weblogs.asp.net/rosherove/archive/2007/06/04/alt-net-alternative-tools-and-approaches-to-mainstream-net.aspx
  2. Страница сообщества ALT.NET http://altdotnet.org/
  3. Статья в журнале MSDN “Что такое ALT .NET?” by Джереми Д. Миллер (Jeremy D. Miller) http://msdn.microsoft.com/ru-ru/magazine/cc337902.aspx
  4. Активно развивающаяся группа ALT.NET на Yahoo Groups http://tech.groups.yahoo.com/group/altdotnet/

Головоломки на C# (Ответы)

Введение

Итак, в предыдущем посте мною были приведены 6 вариантов необычного поведения языковых конструкций на C#. В этом посте я постараюсь дать более-менее внятное объяснение данных особенностей происходящего.

Ответы

Далее я продублирую приведенные фрагменты кода, а так же дополню их описанием нюансов

  1. Перегрузка

    Как вы думаете что выведет данный код и почему?

    using System;
    
    class Base
    {
        public virtual void Foo(int x)
        {
            Console.WriteLine ("Base.Foo(int)");
        }
    }
    
    class Derived : Base
    {
        public override void Foo(int x)
        {
            Console.WriteLine ("Derived.Foo(int)");
        }
        
        public void Foo(object o)
        {
            Console.WriteLine ("Derived.Foo(object)");
        }
    }
    
    class Test
    {
        static void Main()
        {
            Derived d = new Derived();
            int i = 10;
            d.Foo(i);
        }
    }

    Результат: Derived.Foo(object).Мы получили его таким, т.к. при выборе подходящего перегруженного метода в наследуемом типе компилятор игнорирует определенный в базовом типе метод, даже если он был переопределен в наследуемом!

  2. Порядок! Порядок!

    В каком порядке напечатаются строки на экране?

    using System;
    
    class Foo
    {
        static Foo()
        {
            Console.WriteLine ("Foo");
        }
    }
    
    class Bar
    {
        static int i = Init();
        
        static int Init()
        {
            Console.WriteLine("Bar");
            return 0;
        }
    }
    
    class Test
    {
        static void Main()
        {
            Foo f = new Foo();
            Bar b = new Bar();
        }
    } 

    Результат: В варианте Джона он получает следующую последовательность: “Bar, Foo”, однако при воспроизведении на своей машине у меня получилось: “Foo, Bar”. Я думаю, что причина различий лежит в разнице версий исполняющей среды (CLR, я исполнял код на версии 2.0.50727.3053). Он объясняет свои результаты тем, что у Foo конструктор статический, следовательно он не будет выполнен до точки первой инициализации этого класса. У Bar же нет статического конструктора, что позволяет CLR инициализировать его раньше. Однако, нет гарантии, что Bar будет напечатан вовсе, так как в нашем примере у CLR в принципе нет надобности инициализировать это статическое поле. Более подробно все эти нюансы описаны здесь!

  3. “Глупая” арифметика

    Компьютеры призваны помочь нам с арифметическими вычислениями, но почему тогда это выражение выводит false?

    double d1 = 1.000001;
    double d2 = 0.000001;
    Console.WriteLine((d1-d2)==1.0); 

    А такой вариант?

    double sum = 0;
    for (int i =0;i<10 ;i++ )
    {
      sum+=0.1;    
    }
    Console.WriteLine(sum==1.0); 

    Результат: Все значения в данных примерах хранятся в двоичном виде, хотя 1.0 может хранится как точное значение, 1.000001 будет храниться примерно как 1.0000009999999999177333620536956004798412322998046875, и 0.000001 так же будет сохранено в виде 0.000000999999999999999954748111825886258685613938723690807819366455078125. В связи с этим нельзя утверждать о равенстве в предыдущих примерах. Почитать подробнее о числах с плавающей точкой.

    На заметку: В связи с указанными выше особенностями работы с типами с плавающей точкой, однозначно рекомендуют не использовать их при работе с денежными единицами, в данном случае рекомендуют определять собственные денежные типы (так называемые типы объект-значение [Object-Value]) с собственной логикой округления и прочих арифметических операций, а так же межвалютных операций.

  4. Печать, печать, печать

    Ниже приведен код, использующий анонимные методы, каков будет результат его исполнения?

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    
    class Test
    {
        delegate void Printer();
        
        static void Main()
        {
            List<Printer> printers = new List<Printer>();
            for (int i=0; i < 10; i++)
            {
                printers.Add(delegate { Console.WriteLine(i); });
            }
            
            foreach (Printer printer in printers)
            {
                printer();
            }
        }
    } 

    Результат: О эта радость от фиксированных переменных. В данном примере всего одна переменная и её значение изменяется при каждой итерации в цикле. Анонимные методы фиксируют переменную, а не её значение, следовательно в результате мы получим десть раз число 10 на выводе!

  5. Ничего странного с компилятором тут не случилось

    Этот код скомпилится? Как это? Что бы это значило?

    using System;
    
    class Test
    {
        enum Foo { Bar, Baz };
        
        static void Main()
        {
            Foo f = 0.0;
            Console.WriteLine(f);
        }
    }

    Результат: Это не должно компилироваться, однако это происходит. Это не должно копилироваться, в связи с тем, что только значение 0 может быть конвертированно в значение по умолчанию для enum. В примере же значение 0.0 имеет место быть корректным в связи с небольшой недоработкой компилятора. В результате будет напечатано Bar, т.к. 0 будет значением Foo.

    using System;
    
    class Test
    {
        enum Foo { Bar, Baz };
        
        const int One = 1;
        const int Une = 1;
        
        static void Main()
        {
            Foo f = One-Une;
            Console.WriteLine(f);
        }
    } 

    Результат: Данный пример не будет компилироваться под C#2.0, но прекрасно компилируется под C#3.0. Это известная особенность, объяснить это можно тем, что оптимизированный алгоритм выполняет вычисления значения One-Une раньше, а следовательно перечисление даёт своё значение по-умолчанию 0.

  6. Вывод типа

    Какой же вариант будет выведен на экран?

    using System;
    
    class Test
    {
        static void Main()
        {
            Foo("Hello");
        }
        
        static void Foo(object x)
        {
            Console.WriteLine("object");
        }
        
        static void Foo<T>(params T[] x)
        {
            Console.WriteLine("params T[]");
        }
    } 

    Результат: params T[] будет напечатан. Но почему же компилятор выбирает создание массива, хотя в этом нет надобности? Этому есть две причины. Во-первых при выборе перегруженных методов T будет рассматриваться как System.String. Ничего страшного пока в этом нет.

    Однако при выборе “лучшего” метода среди параметров string x and params string[],x формально будет приоритетнее. Однако с нашей точки зрения эффективности выбор между object x и params string[] x падёт на метод с params string[] x в связи с тем, что он не требует преобразований типов.

Материалы

 

  1. Подготовлено по материалам http://www.yoda.arachsys.com/csharp/teasers-answers.html
  2. А так же http://martinfowler.com/

Головоломки на C#

Вступление

 

Казалось бы, что столько уже написано строк кода на C#, что не может быть уже ничего непредсказуемого, но язык всё равно оставляет за собой приятные неожиданности и сюрпризы, которые заставляют извилины встрепенуться и немножечко поработать в новом направлении.

В данной статье я хочу привести несколько примеров немного неожиданного поведения конструкций на C#.

Примеры

Ниже приведены 6 примеров немного нестандартных ситуаций, но довольно интересные для ознакомления:

  1. Перегрузка

    Как вы думаете что выведет данный код и почему?

    using System;
    class Base
    {
    public virtual void Foo(int x)
        {
            Console.WriteLine ("Base.Foo(int)");
        }
    }
    class Derived : Base
    {
    public override void Foo(int x)
        {
            Console.WriteLine ("Derived.Foo(int)");
        }
    public void Foo(object o)
        {
            Console.WriteLine ("Derived.Foo(object)");
        }
    }
    class Test
    {
    static void Main()
        {
            Derived d = new Derived();
    int i = 10;
            d.Foo(i);
        }
    }
  2. Порядок! Порядок!

    В каком порядке напечатаются строки на экране?

    using System;
    class Foo
    {
    static Foo()
        {
            Console.WriteLine ("Foo");
        }
    }
    class Bar
    {
    static int i = Init();
    static int Init()
        {
            Console.WriteLine("Bar");
    return 0;
        }
    }
    class Test
    {
    static void Main()
        {
            Foo f = new Foo();
            Bar b = new Bar();
        }
    }
  3. “Глупая” арифметика

    Компьютеры призваны помочь нам с арифметическими вычислениями, но почему тогда это выражение выводит false?

    double d1 = 1.000001;
    double d2 = 0.000001;
    Console.WriteLine((d1-d2)==1.0);


    А такой вариант?

    double sum = 0;
    for (int i =0;i<10 ;i++ )
    {
      sum+=0.1;
    }
    Console.WriteLine(sum==1.0);
  4. Печать, печать, печать

    Ниже приведен код, использующий анонимные методы, каков будет результат его исполнения?

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    class Test
    {
    delegate void Printer();
    static void Main()
        {
            List<Printer> printers = new List<Printer>();
    for (int i=0; i < 10; i++)
            {
                printers.Add(delegate { Console.WriteLine(i); });
            }
    foreach (Printer printer in printers)
            {
                printer();
            }
        }
    }
  5. Ничего странного с компилятором тут не случилось

    Этот код скомпилится? Как это? Что бы это значило?

    using System;
    class Test
    {
    enum Foo { Bar, Baz };
    static void Main()
        {
            Foo f = 0.0;
            Console.WriteLine(f);
        }
    }


    А как Вам такой вариант?

    using System;
    class Test
    {
    enum Foo { Bar, Baz };
    const int One = 1;
    const int Une = 1;
    static void Main()
        {
            Foo f = One-Une;
            Console.WriteLine(f);
        }
    }
  6. Вывод типа

    Какой же вариант будет выведен на экран?

    using System;
    class Test
    {
    static void Main()
        {
            Foo("Hello");
        }
    static void Foo(object x)
        {
            Console.WriteLine("object");
        }
    static void Foo<T>(params T[] x)
        {
            Console.WriteLine("params T[]");
        }
    }

Материалы

Подготовлено по материалам http://www.yoda.arachsys.com/csharp/teasers.html

Ответы на поставленные задачи будут в следующем посте.


Lazy Computation in C# (Ленивые вычисления в C#)

Немного теории.

Большинство современных языков разработки, используемых на практике (таких как C#, VB.NET, C++, Python и Java) реализуют так называемые немедленные вычисления, это означает, что операция выполняется, так только становятся известны значения её операндов. Однако, ясно, что немедленное вычисление многих функций не всегда необходимо и рационально с точки зрения производительности, поэтому само собой напрашивается решение, позволяющее отложить эти вычисления на тот момент, когда они нам будут действительно нужны.

Мартин Фаулер в свой книге PoEAA вводит понятие паттерна Lazy Load (загрузка по требованию, ленивая загрузка), суть которого состоит в том, что объект не содержит данные, но знает где их взять, если они ему станут нужны. Это как раз то, о чём мы и ведем речь, следовательно воспользуемся этим шаблоном.

Реализовать данный шаблон можно несколькими различными вариантами:

  1. Lazy Initialization – Инициализация по требованию. Это самый простой способ – реализовать проверку поля на null и в случае необходимости заполнять его данными.
  2. Virtual Proxy – Виртуальный прокси-объект. Метод несколько усложнен проблемой идентификации объектов, т.к. вместо них, до инициализации, выступают заменители.
  3. Ghost – Фиктивный объект, Призрак. Это реальный объект с неполным состоянием.
  4. Value Holder – Диспетчер значения. Объект является оболочкой для некоторого значения. Так же не самый лучший вариант в связи с проблемами типизации.

Примеры реализации.

В рассмотренном ниже примере мы воспользуемся первым способом, как наиболее наглядным и простым в реализации.

Мы напишем обобщенный класс Lazy<T>, который будет представлять загрузку по требованию, а так же кэшировать результат вычислений для дальнейших обращений к ним.

using System.Linq;
public class Lazy<T> {
private Func<T> func;
private T result;
private bool hasValue;
public Lazy(Func<T> func) {
this.func = func;
this.hasValue = false;
  }
public T Value {
get {
if (!this.hasValue) {
this.result = this.func();
this.hasValue = true;
      }
return this.result;
    }
  }
}

Данный класс имеет три поля:

  • func – делегат Func<T> инкапсулирующего передаваемый метод (находится в пространстве имён Linq, используется для инкапсуляции метода без параметров);
  • result – поле для хранения результата вычислений;
  • hasValue – флаг для обозначния, производились ли уже вычисления.

Как же можно использовать данный класс

Lazy<int> lazy = new Lazy<int>(() => {
    Console.WriteLine("calculating...");
return 42;
  });
Console.WriteLine("starting...");
Console.WriteLine("result = {0}", lazy.Value);
Console.WriteLine("result (again) = {0}", lazy.Value);

Результат работы программы:

starting…

calculating…

result = 42

result (again) = 42

Мы наглядно видим, как в поле func заносится лямба-выражение, результат которого выводится после вызова свойства Value. Причём повторный вызов свойства выводит кэшированные данные.

Далее, думаю стоит написать обертку-помощник для нашего класса, с целью повышения наглядности работы с ним.

public static class Lazy {
public static Lazy<T> New<T>(Func<T> func) {
return new Lazy<T>(func);
  }
}

Будет он выглядеть примерно так. Кстати, примерно также выглядит System.Nullable (один из стандартных классов .NET).

Используя класс Lazy мы можем создать экземпляр нашего типа, вызвав метод Lazy.New вместо написания new Lazy<int> к примеру. Для ещё пущего повышения наглядности будем использовать атрибут var.

int a = 22, b = 20;
var lazy = Lazy.New(() => {
    Console.WriteLine("calculating...");
return new { Mul = a*b, Sum = a+b };
  });
Console.WriteLine("Mul = {0}, Sum = {1}",
  lazy.Value.Mul, lazy.Value.Sum);

Все наши приобритения продемонстрированы Выше в примере, расчитывающий сумму и произведения двух чисел.

Далее хотелось бы рассмотреть пример со значениями аргументов в качестве значений, инициализируемых по требованию, что несомненно очень удобно при использовании такого языка, как C#, в котором инициализация аргументов происходит немедленно.

static Random rnd = new Random();
static void UseRandomArgument(Lazy<int> a0, Lazy<int> a1) {
int res;
if (rnd.Next(2) == 0)
    res = a0.Value;
else
    res = a1.Value;
  Console.WriteLine("result = {0}", res);
}

Как хорошо видно в данном примере, один из аргументов метода может не использоваться вовсе.

var calc1 = Lazy.New(() => {
    Console.WriteLine("Calculating #1");
return 42;
  });
var calc2 = Lazy.New(() => {
    Console.WriteLine("Calculating #2");
return 44;
  });
UseRandomArgument(calc1, calc2);
UseRandomArgument(calc1, calc2);

Напишем обработчик для данного метода и посмотрим, какие из аргументов будут проинициализированы:

Calculating #1
Result = 42
Result = 42

Повторим запуск приложения:

Calculating #1
Result = 42
Calculating #2
Result = 44

Пример: Список шрифтов с предосмотром.

 

На картинке ниже представлен эскиз нашего будущего приложения. Он содержит выпадающий список с наименованиями шрифтов, а так же область, в которой будет выводится изображение для выбранного шрифта. Как не трудно догадаться при заполнении списка не очень бы хотелось инициализировать все картинки в память компьютера, в связи с чем мы воспользуемся созданным нами классом Lazy<T>.

Наш класс для хранения информации о шрифтах будет следующим:

private class FontInfo {
public Lazy<Bitmap> Preview { get; set; }
public string Name { get; set; }
}

Метод для генерации и отрисовки изображения шрифта:

private void DrawFontPreview(FontFamily f, Bitmap bmp) {
  Rectangle rc = new Rectangle(0, 0, 300, 200);
  StringFormat sf = new StringFormat();
  sf.Alignment = StringAlignment.Center;
  sf.LineAlignment = StringAlignment.Center;
string lipsum = "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer " +
    "adipiscing elit. Etiam ut mi blandit turpis euismod malesuada. " +
    "Mauris congue pede vitae lectus. Ut faucibus dignissim diam. ";
using (Font fnt = new Font(f, 15, FontStyle.Regular))
using (Graphics gr = Graphics.FromImage(bmp)) {
    gr.FillRectangle(Brushes.White, rc);
    gr.DrawString(lipsum, fnt, Brushes.Black, rc, sf);
  }
}

На загрузке формы нашего приложения связываем наши значения с методом выбора шрифта из списка.

private void FontForm_Load(object sender, EventArgs e) {
  var fontInfo = FontFamily.Families.Select(f => {
// Создаем значение по требованию для картинки
      var preview = Lazy.New(() => {
          Bitmap bmp = new Bitmap(300, 200);
          DrawFontPreview(f, bmp);
return bmp;
        });
// Возвращаем шрифт с названием и превьюшкой
      return new FontInfo { Name = f.Name, Preview = preview };
    });
// Используем дата-байдинг для заполнения списка
  fontCombo.DataSource = fontInfo.ToList();
  fontCombo.DisplayMember = "Name";
}

При изменении выбранного шрифта перерисовываем изображение:

private void fontCombo_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {
  FontInfo fnt = (FontInfo)fontCombo.SelectedItem;
  fontPreview.Image = fnt.Preview.Value;
}

Заключение

В данной статье Вы ознакомились с реализацией паттерна “загрузка по требованию” на языке C#, данный шаблон предоставляет великолепные возможности откладывать вычисления до того момента, пока они не будут действительно необходимы. Так же вспомнили те возможности C# версии 3.0, которые делают код нагляднее, а его написание проще (Неявное объявление типов, анонимные методы и лямбда-выражения, операторы запросов, и анонимные типы)

Материалы

 

  1. http://msdn.microsoft.com/en-us/vcsharp/bb870976.aspx (При написании данной статьи я руководствовался данной работой, все рассмотренные примеры, взяты там же)
  2. Мартин Фаулер “Архитектура корпоративных приложений” (Идея данного паттерна изложена М. Фаулером в этой книге)

Обзор языка Boo! – как средства организации DSL Вашего приложения

boo-logo-128_med

Одна из вещей, как известно, способная помочь вам стать лучше в качестве разработчика, заключается в изучении нового языка. Даже если Вы никогда не будете пользоваться этим языком в Вашей повседневной трудовой деятельности, он поможет Вам лучше понять языки, с которыми Вы работаете.

В последнее время меня так и тянет насесть на какой-нибудь новенький язык программирования, особенно что-нибудь на типа Ruby или Python, но в связи с моей привязанностью среде разработки (Visual Studio, неверно это не очень хорошо – зависеть от IDE ;)) и затруднительной ситуацией с разработкой на ней на динамических языках (надеюсь это временное затруднение) от них пока пришлось отказаться. В то же время меня интересуют такие области как метапрограммирование и реализация DSL (Domain-Specific Language == проблемно-ориентированный язык приложения), и в этой связи видится мне, что Boo является весьма интересным языком. К тому же Boo — язык CLR, что очень даже не плохо для изучения.

Поэтому я решил, что когда я узнаю Boo и когда почувствую уверенность в Boo, я попробую реализовать DSL и реализовать именно на Boo для своего ближайшего проекта.

Что такое Boo?

Boo представляет собой open-source объектно-ориентированный статически типизированный язык программирования для CLR с Python’о-подобным синтаксисом, язык увидел свет в 2004 году из-под рук Rodrigo B. de Oliveira. В настоящее время последняя версия 0.8.2, но даже если нет еще версии 1.0, это действительно очень стабильной и зрелый язык, который можно использовать на производстве.

Основные концепции в Boo:

  1. Дать компилятору сделать большую часть работы, для того чтобы помочь языку выглядеть более динамическим с автоматическим объявлением переменных, выводом и приведением типов.
  2. В то же время он предоставляет возможности для выполнения статической компиляции, проверку ошибок во время компиляции.
  3. Boo также предоставляет функциональную составляющую в том, что функции могут использоваться в качестве возвращаемого значения, как аргументы, хранимые в переменных, а так же как объекты.
  4. Boo имеет первоклассные генераторы, это конструкций, способные производить более одного значения при использовании итерации цикла (“return a for a in apples if a.IsRipe”).
  5. Boo также поддерживает утиную типизацию (Duck Typing), которая позволяет отказаться от обеспечения безопасности статических типов и принимать любой объект, который просто имеет соответствующие методы и свойства, определяемые во время выполнения.
  6. Boo также имеет расширения методов и свойств (extension methods and extension properties).

Одним из наиболее интересных функций Boo является расширяемость процесса компиляции, которая позволяет управлять компиляцией и изменять или добавлять функции. Можно добавить подпрограмм для проверки конвенции кода, генерирования отчётов или преобразовывания кода. То, что Вы сможете сделать в C# с помощью тулзы посткомпиляции такой, как PostSharp и только ограниченный набор действий. В Boo Вы могли бы например автоматически преобразовать класс в одноэкземплярный (pattern Singleton), просто добавив атрибут следующим образом:

[singleton]
class MySingleton: pass

PostSharp просто не смог бы сделать этого, свойство экземпляра было бы обработано поздно. Это действительно открывает множество возможностей и Вы ограничиваетесь только Вашим пониманием внутренней функциональности компилятора и набора его возможностей.

В Boo пробелы имеют важное значение как в python, но есть возможность включить режим “Whitespace Agnostic”, позволяющий оканчивать выражение с помощью “end”, который избавит Вас от возможных проблем с пробелами.

Что нужно для начала работы с Boo?

Главным образом если Вы хотите узнать Boo, достаточно иметь последнюю версию Boo . В папке bin, Вы найдете файл “Booish.exe”, являющийся интерпретатором командной строки Boo, которая позволяет проиграться с синтаксисом языка.image

Для разработки нам необходима IDE, и следовательно у нас два варианта.

Большинство Boo разработчиков работают с SharpDevelop , и если Вы скачаете последнюю версию, в ней будет Boo полностью готовый к использованию. Эта IDE имеет преимущество, с точки зрения создания DSL, так как в ней легче добавить функции автозавершения кода и подсветки синтаксиса, в Visual Studio же потребуются написать лексер и парсер; в SharpDevelop можно сделать это с помощью XML-файла.

Но с другой стороны Visual Studio является зрелой IDE, и с BooLangStudio вы получите Boo интегрированный в Visual Studio. Люди жалуются, что проект является нестабильным и это лишь альфа выпуск, так же я встретился в нём с проблемами уникода (UTF8), которые пока не смог разрешить, но у меня пока нет весомых замечаний.

В настоящее время я буду пользоваться Visual Studio в силу привычки, но я могу изменить свой взгляд при продолжении этой статьи.

При написании данного поста я руководствовался данной работой, можно даже сказать переводил, но перевод очень личный и свободный.

Продолжение следует…


Про поиск на примере SQL Server 2008 Express Edition и Search Server 2008 Express Edition

Примерно 1,5 года назад баловался с full-text search на SQL Server 2005 Express Edition with Advanced Tools. Тогда столкнулся с очень большими проблемами настройки того самого full-text search для русского языка. На днях передо мной снова встала задача использования полнотекстовых запросов, для этого я решил поставить (для установки мне потребовались net 3.5 sp1, msi 4.5, powershell [, vs2008sp1]) SQL Server 2008 Express Edition with Advanced Tools (отличается от Express Edition тем, что включает в себе функции полнотекстового поиска и службы репликации), и не встретил никаких проблем по данному вопросу. Всё очень замечательно и удобно. А если в связке с ним использовать Search Server 2008 Express Edition (базируется на WSS3.0SP1), то мы получаем отличную поисковую платформу с обширным функционалом в масштабах предприятия или веб-сервера.

Напомню, про ограничения Express версии SQL Server, они не изменились со времен 2005-ой версии:

  • 1 поддерживаемый процессор (но может быть установлен на любой сервер)
  • 1 Гб адресуемой памяти
  • 4 Гб максимальный размер базы