Artigos Java Refatorando código com padrões de projeto

Por que eu devo ler este artigo:A utilização de padrões de projeto permite o desenvolvimento de um código limpo, flexível e testável, assim como facilita a comunicação entre arquitetos e desenvolvedores ao viabilizar um vocabulário comum, amenizando possíveis problemas de interpretação, algo presente em projetos de software. Com base nisso, este artigo é útil por apresentar uma maneira prática para detecção de problemas de design no código e como refatorá-lo empregando boas práticas ao introduzir padrões de projeto ao ciclo de desenvolvimento.

O desenvolvimento de software de qualidade é um processo que exige tempo e um elevado esforço por parte da equipe do projeto. Para manter o padrão alto é primordial evitar o uso de métodos antiquados ou inapropriados, como codificar de forma estruturada. Além disso, é necessário escrever código pensando também na sua facilidade de manutenção e evolução. Com essas medidas o processo de desenvolvimento tende a se tornar mais caro, mas o custo para corrigir os problemas e manter o software será ainda mais alto sem aplicá-las.

Em sistemas em que não houve essa preocupação a refatoração será um processo bastante complexo ou mesmo inviável, pois o código provavelmente apresentará baixa coesão, alto acoplamento, entre outros indícios que sinalizam a baixa qualidade. Em alguns casos chega a ser mais aconselhável criar um novo sistema do que tentar modificá-lo.

Diante disso, aplicar técnicas que amenizem a produção de código ruim é essencial, como a orientação a objetos e padrões de projeto, utilizadas para alcançar um alto nível de satisfação na produção do código. Essas técnicas, se aplicadas corretamente, permitirão um código mais fácil de ser mantido. Além disso, permitirá que o sistema seja estendido, isto é, receba novas funcionalidades, de forma mais simples.

Com base no que foi apresentado, este artigo dará uma visão geral sobre padrões de projeto e como eles são utilizados na linguagem Java. Em seguida, explanará sobre como refatorar um projeto exemplo aplicando os padrões Prototype, Strategy e Adapter.

Fundamentos da orientação a objetos

O paradigma da orientação a objetos estabelece fundamentos que influenciam diretamente a organização e qualidade do código, como abstração, encapsulamento e herança. O conceito da abstração, por exemplo, possibilita focar no que é um objeto e qual comportamento ele terá antes mesmo de começar a ser implementado.

Já o encapsulamento consiste em adicionar segurança à aplicação. Isso porque através deste conceito haverá a separação entre aspectos externos e implementações internas de um objeto, como viabilizado pelos modificadores de acesso. Assim, evita-se que o software crie uma interdependência excessiva, que normalmente chamamos de alto acoplamento, entre objetos e que uma mudança possa gerar efeitos colaterais em todo o sistema.

O conceito de herança, por sua vez, proporciona que estruturas comuns sejam compartilhadas entre diferentes classes, e assim, métodos e atributos podem ser reutilizados, evitando possíveis problemas como código duplicado.

Esses fundamentos da orientação a objetos, junto com os conceitos de padrões de projeto, ajudarão o profissional a produzir um código de qualidade e a reduzir o esforço necessário no decorrer do desenvolvimento do software e de sua manutenção.

Padrões de projeto ou Padrões GoF

O conceito “padrão de projeto” surgiu com o arquiteto austríaco Christopher Alexander. Ele constatou que por conta do emprego de padrões as cidades medievais eram mais bonitas e harmônicas. O resultado dessa observação foi a publicação do livro “A Pattern Language”, em meados de 1970, em que ele apresenta como utilizar padrões em construções futuras ou na melhoria das já existentes.

Já no âmbito da Engenharia de Software, o termo começou a ser utilizado por Kent Beck e Ward Cunningham, em meados de 1980. Porém, somente em 1995, quando Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson e John Vlissides publicaram o livro “Design Patterns – Elements of Reusable Object-Oriented Software”, considerado a referência mais importante sobre o assunto, os padrões de projeto começaram a ter notoriedade na área da computação. Após isso, os autores ficaram conhecidos como a “A Gangue dos Quatro”, ou Gang of Four (GoF). Foi daí que surgiu a nomenclatura “Padrões GoF”.

O livro está dividido em três categorias, a saber: padrões de criação, estruturais e comportamentais. Ao todo são vinte e três padrões catalogados e que descrevem soluções para diversos problemas recorrentes durante o processo de desenvolvimento, como será visto a seguir.

Padrões de criação

Os padrões de criação têm a função de abstrair o processo de criação de objetos e podem ser divididos em duas categorias: classe e objeto. A utilização desses padrões auxilia o sistema a ser independente de como seus objetos são criados, compostos e representados. Isso ocorre devido ao encapsulamento do conhecimento sobre as classes concretas que serão usadas pela aplicação e também pela ocultação do modo como essas classes são criadas e formadas.

A Tabela 1 apresenta os seis padrões criacionais e os seus objetivos.

Tabela 1. Padrões de projetos criacionais.

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Padrões de projeto Objetivo
Abstract Factory Prover uma interface para criar uma família de objetos relacionados ou dependentes sem especificar suas classes concretas. O Abstract Window Toolkit (AWT) utiliza esse padrão para fornecer um conjunto de classes independentes de plataforma específicas para operações gráficas.
Builder Separar o processo de construção de objetos complexos de sua representação, de modo que um mesmo processo possa gerar diferentes representações de forma transparente. Um bom exemplo é a classe java.lang.ProcessBuilder, utilizada para executar comandos em sistemas operacionais.
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