Pipeline

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Propósito

Permite procesar los datos en una serie de etapas, introduciendo una entrada inicial y pasando la salida procesada para que la utilicen las etapas siguientes.

El patrón Pipeline utiliza etapas ordenadas para procesar una secuencia de valores de entrada. Cada tarea implementada está representada por una etapa de la tubería. Puede pensar en las canalizaciones como algo similar a las líneas de ensamblaje de una fábrica, donde cada elemento de la línea de ensamblaje se construye por etapas. El artículo parcialmente ensamblado pasa de una etapa de ensamblaje a otra. Las salidas de la cadena de montaje se producen en el mismo orden que las entradas.

Ejemplo del mundo real

Supongamos que queremos pasar una cadena a una serie de etapas de filtrado y convertirla como una matriz char en la última etapa.

En palabras sencillas

El patrón pipeline es una cadena de montaje donde los resultados parciales pasan de una etapa a otra.

Wikipedia dice

En ingeniería de software, un pipeline consiste en una cadena de elementos de procesamiento (procesos, hilos, coroutines, funciones, etc.), dispuestos de forma que la salida de cada elemento es la entrada del siguiente; el nombre es por analogía a un pipeline físico.

Ejemplo programático

Las etapas de nuestro pipeline se llaman Handlers.

interface Handler<I, O> {
  O process(I input);
}

En nuestro ejemplo de procesamiento de cadenas tenemos 3 Handlers concretos diferentes.

class RemoveAlphabetsHandler implements Handler<String, String> {
  ...
}

class RemoveDigitsHandler implements Handler<String, String> {
  ...
}

class ConvertToCharArrayHandler implements Handler<String, char[]> {
  ...
}

Aquí está el Pipeline que recogerá y ejecutará los handlers uno a uno.

class Pipeline<I, O> {

  private final Handler<I, O> currentHandler;

  Pipeline(Handler<I, O> currentHandler) {
    this.currentHandler = currentHandler;
  }

  <K> Pipeline<I, K> addHandler(Handler<O, K> newHandler) {
    return new Pipeline<>(input -> newHandler.process(currentHandler.process(input)));
  }

  O execute(I input) {
    return currentHandler.process(input);
  }
}

Y aquí está la Pipeline en acción procesando la cadena.

    var filters = new Pipeline<>(new RemoveAlphabetsHandler())
        .addHandler(new RemoveDigitsHandler())
        .addHandler(new ConvertToCharArrayHandler());
    filters.execute("GoYankees123!");

Diagrama de clases

alt text — Diagrama de clases del patrón Pipeline

Aplicabilidad

Utilice el patrón Pipeline cuando desee

Ejecutar etapas individuales que produzcan un valor final.
Añadir legibilidad a secuencias complejas de operaciones proporcionando un constructor fluido como interfaz.
Mejorar la comprobabilidad del código, ya que las etapas probablemente harán una sola cosa, cumpliendo con el Principio de Responsabilidad Única (SRP)

Usos conocidos

Patrones relacionados

Chain of Responsibility