Zadanie. Implementacje interfejsów (explicit, implicit), kompozycja - Copier

• Krzysztof Molenda, ver. 01/2020.11.10

Dla wszystkich zadań utwórz jedno solution. Projekty nazywaj: Zadanie1, Zadanie2, ... . Będą to projekty typu Console Application.

Podobnie dla projektów typu unit tests, przyjmij nazwy Zadanie1UnitTests, Zadanie2UnitTests, ... .

Zadania wykonuj w podanej kolejności - są zależne od siebie.

Realizując to ćwiczenie, nabędziesz umiejętności modelowania obiektowego, uwzględniającego hierarchie interfejsów i klas, klasy abstrakcyjne, dziedziczenie, implementacje interfejsów (explicit i implicit), ... .

Zastosujesz relacje is-a oraz has-a, wzorzec delegacji, kompozycję zamiast dziedziczenia.

Orientacyjny czas realizacji ćwiczenia: od 60 do 90 minut.

⚠️ UWAGA: jeśli jakieś założenie nie zostało precyzyjnie zdefiniowane, samodzielnie podejmij decyzje projektowe.

---

Zadanie 1

Korzystając z załączonego kodu, diagramu klas oraz kodu testów jednostkowych zaprogramuj klasę Copier symulującą działanie kserokopiarki (kserowanie dokumentów), z możliwością niezależnego drukowania oraz skanowania dokumentów.

• Plik Devices.cs
• Plik Documents.cs
• Plik UnitTestCopier.cs

Przyjmij, że:

• property PrintCounter zwraca aktualną liczbę wydrukowanych dokumentów,

• property ScanCounter zwraca liczbę zeskanowanych dokumentów,

• property Counter zwraca liczbę uruchomień kserokopiarki

• Jeśli kserokopiarka jest wyłączona, wysyłanie do niej zadań nie ma żadnego skutku i żadnej reakcji z jej strony.

• Włączanie urządzenia, które jest już włączone, nie przynosi żadnego skutku. Analogicznie dla wyłączania urządzenia.

• Metoda Print() wypisuje na konsolę datę i godzinę wydruku, słowo Print oraz nazwę drukowanego dokumentu

  Przykład: 15.11.2020 22:31:13 Print: aaa.pdf

• Metoda Scan() wypisuje na konsolę datę i godzinę skanu, słowo Scan oraz nadaną nazwę pliku zeskanowanego dokumentu w formacie:

  • dla dokumentów typu PDF: PDFScanXXXX.pdf, gdzie XXXX oznacza numer skanowanego dokumentu od pierwszego uruchomienia kserokopiarki,
  • dla dokumentów typu JPG: ImageScanXXXX.jpg, gdzie XXXX oznacza numer skanowanego dokumentu od pierwszego uruchomienia kserokopiarki,
  • dla dokumentów typu TXT: TextScanXXXX.txt, gdzie XXXX oznacza numer skanowanego dokumentu od pierwszego uruchomienia kserokopiarki.

  Przykład: 15.11.2020 22:31:13 Scan: ImageScan1.jpg

• Metoda ScanAndPrint() wykonuje skanowanie (do JPG) i natychmiastowy wydruk zeskanowanego dokumentu.

Weryfikuj napisany kod za pomocą dołączonych testów jednostkowych.

W klasie Program i metodzie Main() napisz kod symulujący działanie kserokopiarki. Zobacz, jakie komunikaty tekstowe będą wypisywane na konsoli. Przykładowy kod:

class Program
{
    static void Main()
    {
        var xerox = new Copier();
        xerox.PowerOn();
        IDocument doc1 = new PDFDocument("aaa.pdf");
        xerox.Print(in doc1);

        IDocument doc2;
        xerox.Scan(out doc2);

        xerox.ScanAndPrint();
        System.Console.WriteLine( xerox.Counter );
        System.Console.WriteLine( xerox.PrintCounter );
        System.Console.WriteLine( xerox.ScanCounter );
    }
}

---

Zadanie 2

Po rozwiązaniu zadania 1, wzorując się na istniejącym kodzie, dopisz i dołącz do hierarchii interfejsów i klas:

• interfejs IFax,
• klasę MultifunctionalDevice (urządzenie wielofunkcyjne) modelującą urządzenie łączące w sobie funkcjonalność drukarki, skanera oraz faxu.

Opracuj brakujące testy jednostkowe dla zaprojektowanej klasy.

Zbadaj działanie swojego rozwiązania w programie konsolowym.

---

Zadanie 3

Utwórz nowy projekt i przekopiuj kod z zadania 1 (bez klasy Copier).

Napisz ponownie klasę Copier, ale przyjmując następujące założenia:

• kserokopiarka jest luźnym połączeniem skanera i drukarki - jest urządzeniem, które składa się z dwóch innych urządzeń: skanera i drukarki, współpracującymi ze sobą (w poprzednim kroku kserokopiarka była urządzeniem o własności skanowania i drukowania),

• kserokopiarka "steruje" swoimi składnikami (np. włącza je oraz wyłącza - w zależności od sytuacji),

• funkcjonalności takie same jak w zadaniu 1,

• skorzystaj z poniższego diagramu:

• będziesz musiał utworzyć klasy konkretne Printer oraz Scanner (implementacje IPrinter oraz IScanner),

• dodaj klasę MultidimensionalDevice (uwzględniając faksowanie) - według tych samych zasad,

• przekopiuj, zmodyfikuj i dodaj brakujące testy jednostkowe.

Zbadaj działanie swojego rozwiązania w programie konsolowym.

---

Zadanie 4(*)

Zadanie zrealizuj w C# 8, uwzględniając możliwość domyślnej implementacji metod interfejsu.

Utwórz nowy projekt. Przekopiuj kod z zadania 1 (ten, po jego zrealizowaniu).

Planujesz zmodyfikować definicję urządzenia (IDevice) - urządzenie może być dodatkowo w stanie standby (oszczędzania energii).

Musisz:

• Dodać do enum State nowy stan o nazwie standby - ta korekta nie spowoduje pojawienia się błędów w kodzie.

• Dodać do IDevice dwie metody: StandbyOn() oraz StandbyOff() - ta modyfikacja spowoduje błędy.

• Dodać do IDevice metodę abstract protected void SetState(State state);.

• Zmodyfikować metody interfejsu PowerOn, PowerOf, StandbyOn, StandbyOff domyślnie je implementując w interfejsie, z wykorzystaniem SetState

  • narysuj diagram stanów dla kserokopiarki
    • mamy trzy stany,
    • przejścia między stanami definiują operacje PowerOn, PowerOf, StandbyOn, StandbyOff.

• Usuń klasę BaseDevice, kserokopiarka tylko implementuje IPrinter oraz IScanner.

• Wirtualnie kserokopiarka składa się z dwóch modułów - drukującego i skanującego. Ponieważ urządzenie ma być energooszczędne, moduł nieużywany jest w stanie standby

  • przykładowo, jeśli drukujemy, to skaner jest w standby do momentu uruchomienia skanowania, a wtedy moduł drukujący wchodzi automatycznie w tryb standby; analogicznie w drugą stronę,
  • możemy "ręcznie" (metody StandbyOn(), StandbyOff()) wprowadzić całe urządzenie (oba moduły) w odpowiedni stan,
  • ponieważ drukarka musi długo się inicjować przed wydrukiem (np. rozgrzewać) przyjmijmy, że automatycznie przechodzi w tryb standby po wydrukowaniu 3 dokumentów (formalnie to przejście powinno nastąpić po upływie określonego czasu, ale teraz nie tworzymy aplikacji wielowątkowej); jeśli np. drukujemy pod rząd 5 dokumentów, to po pierwszych 3 drukarka wchodzi w standby po to, by za chwilę wzbudzić się i wydrukować dwa pozostałe dokumenty,
  • analogicznie skaner - dla kolejnych 2 skanowań,
  • narysuj diagram stanów dla tej logiki.

  Zaimplementuj tę funkcjonalność bez tworzenia klas konkretnych Printer oraz Scanner. Możesz część implementacji przenieść do IPrinter oraz IScanner. W klasie Copier albo skorzystasz z domyślnych implementacji metod w interfejsach, albo je przesłonisz.

  UWAGA: stan kserokopiarki (jako jednego urządzenia) będzie definiowany przez stany modułu drukującego i modułu skanującego:

  • kserokopiarka jest w stanie off, jeśli oba jej składniki są równocześnie w stanie off,
  • kserokopiarka jest w stanie standby, jeśli oba jej moduły są w równocześnie stanie standby,
  • kserokopiarka jest w stanie on w pozostałych przypadkach.

Zbadaj działanie swojego rozwiązania w programie konsolowym.

---

Zadanie 5(*)

Uwzględniając korekty zrealizowane w zadaniu 4, w nowym projekcie zaimplementuj układ z Zadania 3 (kserokopiarka składa się z luźno połączonych drukarki i skanera).

Zbadaj działanie swojego rozwiązania w programie konsolowym.