15 - Design Pattern Fondamentali

Design Pattern Fondamentali in Java

I Design Pattern sono soluzioni riutilizzabili a problemi comuni. Conoscerli permette di scrivere codice più elegante, manutenibile e comunicare efficacemente con altri sviluppatori.

Singleton

// Singleton classico (thread-safe con enum)
public enum DatabaseConnection {
    INSTANCE;

    private Connection connection;

    DatabaseConnection() {
        // Inizializzazione connessione
    }

    public Connection getConnection() {
        return connection;
    }
}

// Uso
DatabaseConnection.INSTANCE.getConnection();

// Singleton con double-checked locking
public class ConfigurationManager {
    private static volatile ConfigurationManager instance;
    private Properties config;

    private ConfigurationManager() {
        config = new Properties();
        // Carica configurazione
    }

    public static ConfigurationManager getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (ConfigurationManager.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new ConfigurationManager();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    public String getProperty(String key) {
        return config.getProperty(key);
    }
}

Factory Method

// Interfaccia prodotto
interface Documento {
    void apri();
    void salva();
}

// Prodotti concreti
class DocumentoPdf implements Documento {
    public void apri() { System.out.println("Apri PDF"); }
    public void salva() { System.out.println("Salva PDF"); }
}

class DocumentoWord implements Documento {
    public void apri() { System.out.println("Apri Word"); }
    public void salva() { System.out.println("Salva Word"); }
}

// Factory
class DocumentoFactory {
    public static Documento crea(String tipo) {
        return switch (tipo.toUpperCase()) {
            case "PDF" -> new DocumentoPdf();
            case "WORD" -> new DocumentoWord();
            default -> throw new IllegalArgumentException("Tipo non supportato");
        };
    }
}

// Uso
Documento doc = DocumentoFactory.crea("PDF");
doc.apri();

Builder

public class Studente {
    private final String nome;
    private final String cognome;
    private final String email;
    private final int eta;
    private final String corso;

    private Studente(Builder builder) {
        this.nome = builder.nome;
        this.cognome = builder.cognome;
        this.email = builder.email;
        this.eta = builder.eta;
        this.corso = builder.corso;
    }

    // Getters...

    public static class Builder {
        private final String nome;  // Obbligatorio
        private final String cognome;  // Obbligatorio
        private String email;
        private int eta;
        private String corso;

        public Builder(String nome, String cognome) {
            this.nome = nome;
            this.cognome = cognome;
        }

        public Builder email(String email) {
            this.email = email;
            return this;
        }

        public Builder eta(int eta) {
            this.eta = eta;
            return this;
        }

        public Builder corso(String corso) {
            this.corso = corso;
            return this;
        }

        public Studente build() {
            return new Studente(this);
        }
    }
}

// Uso
Studente studente = new Studente.Builder("Mario", "Rossi")
    .email("mario@email.com")
    .eta(22)
    .corso("Informatica")
    .build();

Strategy

// Interfaccia strategia
interface StrategiaOrdinamento {
    void ordina(int[] array);
}

// Strategie concrete
class BubbleSort implements StrategiaOrdinamento {
    public void ordina(int[] array) {
        // Implementazione bubble sort
        System.out.println("Ordinamento con Bubble Sort");
    }
}

class QuickSort implements StrategiaOrdinamento {
    public void ordina(int[] array) {
        // Implementazione quick sort
        System.out.println("Ordinamento con Quick Sort");
    }
}

// Contesto
class Ordinatore {
    private StrategiaOrdinamento strategia;

    public void setStrategia(StrategiaOrdinamento strategia) {
        this.strategia = strategia;
    }

    public void eseguiOrdinamento(int[] array) {
        strategia.ordina(array);
    }
}

// Uso
Ordinatore ordinatore = new Ordinatore();
ordinatore.setStrategia(new QuickSort());
ordinatore.eseguiOrdinamento(new int[]{5, 2, 8, 1});

Observer

import java.util.*;

// Interfaccia observer
interface Observer {
    void aggiorna(String messaggio);
}

// Subject (Observable)
class CanaleTelegramico {
    private List<Observer> iscritti = new ArrayList<>();
    private String ultimoMessaggio;

    public void iscrivi(Observer o) {
        iscritti.add(o);
    }

    public void disiscrivi(Observer o) {
        iscritti.remove(o);
    }

    public void pubblicaMessaggio(String messaggio) {
        this.ultimoMessaggio = messaggio;
        notificaTutti();
    }

    private void notificaTutti() {
        for (Observer o : iscritti) {
            o.aggiorna(ultimoMessaggio);
        }
    }
}

// Observer concreto
class Utente implements Observer {
    private String nome;

    public Utente(String nome) {
        this.nome = nome;
    }

    public void aggiorna(String messaggio) {
        System.out.println(nome + " ha ricevuto: " + messaggio);
    }
}

// Uso
CanaleTelegramico canale = new CanaleTelegramico();
canale.iscrivi(new Utente("Mario"));
canale.iscrivi(new Utente("Luigi"));
canale.pubblicaMessaggio("Nuovo articolo pubblicato!");

Quando Usare i Pattern