Padrões de Projeto em Java: nível avançado com exemplos

Padrões de projeto avançados em Java: de Bridge a Visitor

Padrões de projeto são soluções comprovadas para problemas típicos de arquitetura de software. Se os padrões básicos (Singleton, Factory, Observer) são familiares a todo desenvolvedor Java, os padrões avançados muitas vezes ficam de fora. Neste artigo, vamos analisar três padrões poderosos: Bridge, Visitor e Memento. Você aprenderá quando aplicá-los e obterá exemplos prontos de código em Java.

1. Bridge (Ponte) — separando abstração da implementação

O padrão Bridge é usado quando é necessário separar a abstração e sua implementação, para que possam variar independentemente. Isso é especialmente útil quando você tem múltiplas dimensões de variação (por exemplo, diferentes tipos de dispositivos e diferentes controles remotos).

Quando aplicar: quando você deseja evitar uma "explosão de classes" devido à combinação de diferentes variantes.

Exemplo: Controle de dispositivos

Imagine que temos controles remotos (Remote) e dispositivos (Device). Queremos que um único controle remoto possa funcionar com diferentes dispositivos (TV, Rádio).

// Implementação (Device)\ninterface Device {\n    void turnOn();\n    void turnOff();\n    void setVolume(int percent);\n}\n\nclass TV implements Device {\n    @Override\n    public void turnOn() { System.out.println("TV ligada"); }\n    @Override\n    public void turnOff() { System.out.println("TV desligada"); }\n    @Override\n    public void setVolume(int percent) { System.out.println("Volume da TV: " + percent + "%"); }\n}\n\nclass Radio implements Device {\n    @Override\n    public void turnOn() { System.out.println("Rádio ligado"); }\n    @Override\n    public void turnOff() { System.out.println("Rádio desligado"); }\n    @Override\n    public void setVolume(int percent) { System.out.println("Volume do Rádio: " + percent + "%"); }\n}\n\n// Abstração (Remote)\nabstract class Remote {\n    protected Device device;\n\n    public Remote(Device device) {\n        this.device = device;\n    }\n\n    public abstract void togglePower();\n    public abstract void volumeUp();\n    public abstract void volumeDown();\n}\n\nclass BasicRemote extends Remote {\n    private boolean isOn = false;\n    private int volume = 10;\n\n    public BasicRemote(Device device) {\n        super(device);\n    }\n\n    @Override\n    public void togglePower() {\n        if (isOn) { device.turnOff(); isOn = false; }\n        else { device.turnOn(); isOn = true; }\n    }\n\n    @Override\n    public void volumeUp() {\n        volume += 5;\n        device.setVolume(volume);\n    }\n\n    @Override\n    public void volumeDown() {\n        volume -= 5;\n        device.setVolume(volume);\n    }\n}\n\n// Uso\npublic class BridgeDemo {\n    public static void main(String[] args) {\n        Device tv = new TV();\n        Remote remote = new BasicRemote(tv);\n        remote.togglePower(); // TV ligada\n        remote.volumeUp();    // Volume da TV: 15%\n\n        Device radio = new Radio();\n        remote = new BasicRemote(radio);\n        remote.togglePower(); // Rádio ligado\n        remote.volumeUp();    // Volume do Rádio: 15%\n    }\n}

Vantagem: podemos adicionar novos tipos de dispositivos ou novos controles remotos sem modificar o código existente. O padrão Bridge é ideal para aplicações multiplataforma (por exemplo, UI em diferentes SOs).

2. Visitor (Visitante) — novas operações sem alterar classes

O padrão Visitor permite adicionar novas operações a um grupo de objetos sem modificar as próprias classes desses objetos. Esta é uma forma clássica de contornar as limitações de despacho único em Java.

Quando aplicar: quando você tem uma hierarquia de classes estável, mas frequentemente adiciona novas operações (por exemplo, exportação para diferentes formatos, geração de relatórios).

Exemplo: Exportação de formas para diferentes formatos

Temos formas