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Patrones de diseño en Java: MVC, DAO y DTO

Hola que tal, esta vez voy hablar acerca de los patrones de diseño en Java, específicamente de los patrones Modelo Vista Controlador (MVC), Data Acces Object (DAO) y Data Transfer Object (DTO) y su implementación en Java con ejemplos sencillos.

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Qué es un patrón de diseño?

Un patrón de diseño es una solución probada que resuelve un tipo específico de problema en el desarrollo de software referente al diseño.

Existen una infinidad de patrones de diseño los mismos que se dividen en categorías por ejemplo: de creación, estructurales, de comportamiento, interacción etc.

Cada uno se especializa en resolver un problema específico, si quieres profundizar y revisar todas las categorías y ejemplos a detalle puedes visitar Design Patterns Book.

El tema es bastante extenso, que no alcanzaría una sola entrada, pero esta vez quiero hablar de los patrones MVC, DAO, DTO que en lo personal y en la práctica considero los más utilizados al menos para el desarrollo en Java.icon

Por qué utilizar un patrón de diseño?

Ahora, cuales son las ventajas?, bueno son algunas, entre las principales es que permiten tener el código bien organizado, legible y mantenible, además te permite reutilizar código y aumenta la escalabilidad en tu proyecto.

En sí proporcionan una terminología estándar y  un conjunto de buenas prácticas en cuanto a la solución en problemas de desarrollo de software.

Sin más palabras voy ha empezar ha describirlos con sus respectivos ejemplos.

El patrón Model View Controller o MVC

En español Modelo Vista Controlador, este patrón permite separar una aplicación en 3 capas, una forma de organizar y de hacer escalable un proyecto, a continuación una breve descripción de cada capa.

Modelo: Esta capa representa todo lo que tiene que ver con el acceso a datos: guardar, actualizar, obtener datos, además todo el código de la lógica del negocio, básicamente son las clases Java y parte de la lógica de negocio.

Vista: La vista tiene que ver con la presentación de datos del modelo y lo que ve el usuario, por lo general una vista es la representación visual de un modelo (POJO o clase java).

Por ejemplo el modelo usuario que es una clase en Java y que tiene como propiedades, nombre y apellido debe pertenecer a una vista en la que el usuario vea esas propiedades.

Controlador: El controlador es el encargado de conectar el modelo con las vistas, funciona como un puente entre la vista y el modelo, el controlador recibe eventos generados por el usuario desde las vistas y se encargar de direccionar al modelo la petición respectiva.

Por ejemplo el usuario quiere ver los clientes con apellido Álvarez, la petición va al controlador y el se encarga de utilizar el modelo adecuado y devolver ese modelo a la vista.

Si te das cuenta en ningún momento interactúan directamente la vista con el modelo, esto también mantiene la seguridad en una aplicación.

Nota: Si te interesa seguir el tema de programación Web con Java, puedes revisar mi Curso de Programación Java Web donde aprenderás paso a paso como desarrollar aplicaciones web con Java.

Que ganó utilizando este patrón?

Lo importante de este patrón es que permite dividir en partes, que de alguna manera son independientes, con lo que si por ejemplo hago algún cambio el modelo no afectaría a la vista o si hay algún cambio sería mínimo.

Pero, cómo implemento el modelo vista controlador?

patrones de diseño mvc y dao

Para usar este patrón de diseño en Java, primero creas el modelo, que es una clase en java y se llama Cliente.java, esta clase sólo contiene los atributos, constructor, getters y setters.

package com.ecodeup.model;

public class Cliente {
	private int id;
	private String nombre;
	private String apellido;
	
	
	public Cliente() {
	}
	
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getNombre() {
		return nombre;
	}
	public void setNombre(String nombre) {
		this.nombre = nombre;
	}
	public String getApellido() {
		return apellido;
	}
	public void setApellido(String apellido) {
		this.apellido = apellido;
	}
}

Luego creas la vista, la clase ClienteView.java, que es un clase que va hacer de vista para el ejemplo y su función es presentar los datos del modelo.

package com.ecodeup.view;

public class ClienteView {
	public void imprimirDatosCliente(int id,String nombre, String apellido) {
		System.out.println("**** DATOS CLIENTE ****");
		System.out.println("Id: "+id);
		System.out.println("Nombre: "+nombre);
		System.out.println("Apellido: "+apellido);
	}
}

Esta clase lo único que va hacer es imprimir los datos del modelo que es la clase Cliente.java.

Ahora creas el controlador, el controlador contiene 2 objetos el modelo, la vista así como los getters y setters para llenar las propiedades del modelo y un método(actualizarVista()) que llama a la vista que a su vez imprime las propiedades del modelo cliente.

package com.ecodeup.controller;

import com.ecodeup.model.Cliente;
import com.ecodeup.view.ClienteView;

public class ClienteController {
	//objetos vista y modelo
	private ClienteView vista;
	private Cliente modelo;

	//constructor para inicializar el modelo y la vista
	public ClienteController(Cliente modelo, ClienteView vista) {
		this.modelo = modelo;
		this.vista = vista;
	}

	//getters y setters para el modelo
	public int getId() {
		return modelo.getId();
	}
	public void setId(int id) {
		this.modelo.setId(id);
	}
	public String getNombre() {
		return modelo.getNombre();
	}
	public void setNombre(String nombre) {
		this.modelo.setNombre(nombre); 
	}
	public String getApellido() {
		return modelo.getApellido();
	}
	public void setApellido(String apellido) {
		this.modelo.setApellido(apellido);
	}
	
	//pasa el modelo a la vista para presentar los datos
	public void actualizarVista() {
		vista.imprimirDatosCliente(modelo.getId(),modelo.getNombre(), modelo.getApellido());
	}
}

Finalmente queda hacer un test para comprobar el patrón de diseño Modelo Vista Controlador funciona:

package com.ecodeup.mvc;

import com.ecodeup.controller.ClienteController;
import com.ecodeup.model.Cliente;
import com.ecodeup.view.ClienteView;

public class MvcDemo {
	
	public static void main (String [] args){
		// objeto vista, y modelo creado con el método estático 
		Cliente modelo= llenarDatosCliente();
		ClienteView vista= new ClienteView();
		
		//se crea un objeto controlador y se le pasa el modelo y la vista
		ClienteController controlador= new ClienteController(modelo, vista);
		
		// se muestra los datos del cliente
		controlador.actualizarVista();
		
		// se actualiza un cliente y se muestra de nuevo los datos
		controlador.setNombre("Luis");
		controlador.actualizarVista();		
	}
	//método estático que retorna el cliente con sus datos
	private static Cliente llenarDatosCliente() {
		Cliente cliente = new Cliente();
		cliente.setId(1);
		cliente.setNombre("Elivar");
		cliente.setApellido("Largo");
		return cliente;
	}
}

El patrón Data Transfer Object  (DTO/VO)

Va de la mano con el patrón de diseño DAO.

Se utiliza para transferir varios atributos entre el cliente y el servidor o viceversa, básicamente consta de 2 clases:

  • La primera es una clase java conocida como Value Object que únicamente contiene sus atributos, constructor, getters y setters, esta clase no tiene comportamiento.
  • La segunda es una clase del lado del servidor conocida como clase de negocio (en la implementación también se conoce como Business Object) es la que se encarga de obtener datos desde la base de datos y llenar la clase Value Object y enviarla al cliente, o a su vez recibir la clase desde el cliente y enviar los datos al servidor, por lo general tiene todos los métodos CRUD (create, read, update y delete).

Se implementa de la siguiente forma:

patrones de diseño en java

Se crea la clase ClienteVO.java que será la clase también conocida como Value Object:

package com.ecodeup.vo;

public class ClienteVO {
	private int id;
	private String nombre;
	private String apellido;
	
	
	public ClienteVO(int id, String nombre, String apellido) {
		this.id = id;
		this.nombre = nombre;
		this.apellido = apellido;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	
	public String getNombre() {
		return nombre;
	}
	public void setNombre(String nombre) {
		this.nombre = nombre;
	}
	
	public String getApellido() {
		return apellido;
	}
	public void setApellido(String apellido) {
		this.apellido = apellido;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return this.getNombre()+" "+this.getApellido();
	}
}

Se crea la clase ClienteBO.java conocida también como la clase de negocio, que es la que contiene todos los métodos CRUD:

package com.ecodeup.bo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.ecodeup.vo.ClienteVO;

public class ClienteBO {
	
	//lista de tipo cliente
	List<ClienteVO> clientes;
	
	
	//constructor, se guarda en la lista 2 clientes
	public ClienteBO() {
		clientes = new ArrayList<>();
		ClienteVO cliente1= new ClienteVO(0,"Elivar","Largo");
		ClienteVO cliente2= new ClienteVO(1,"Priscila","Morocho");
		clientes.add(cliente1);
		clientes.add(cliente2);
	}
	
	//elimina el cliente que se le pasa como paraámetro
	public void eliminarCliente(ClienteVO cliente) {
		clientes.remove(cliente.getId());
		System.out.println("Cliente "+cliente.getId()+" eliminado satisfactoriamente");
	}
	
	//obtiene toda la lista de clientes
	public List<ClienteVO> obtenerClientes(){
		return clientes;
	}
	
	//obtiene un cliente de acuerdo al id pasado como parámetro
	public ClienteVO obtenerCliente(int id) {
		return clientes.get(id);
	}
	
	// actualiza el cliente que se le pasa como parámetro
	public void actualizarCliente(ClienteVO cliente) {
		clientes.get(cliente.getId()).setNombre(cliente.getNombre());
       clientes.get(cliente.getId()).setApellido(cliente.getApellido());
		System.out.println("Cliente id: "+ cliente.getId()+" actualizado satisfactoriamente");		
	}
}

Finalmente probamos el patrón Data Transfer Object:

package com.ecodeup.dto;

import com.ecodeup.bo.ClienteBO;
import com.ecodeup.vo.ClienteVO;

public class DTODemo {
	public static void main(String[] args) {
		//objeto business object
		ClienteBO clienteBusinessObject = new ClienteBO();
		
		//obtiene todos los clientes
		clienteBusinessObject.obtenerClientes().forEach(System.out::println);
		
		// actualiza un cliente
		System.out.println("****");
		ClienteVO cliente = clienteBusinessObject.obtenerCliente(0);
		cliente.setNombre("Luis");
		clienteBusinessObject.actualizarCliente(cliente);
		
		// obtiene un cliente
		System.out.println("****");
		cliente=clienteBusinessObject.obtenerCliente(0);
		System.out.println(cliente);
		
		//elimina un cliente
		System.out.println("****");
		cliente=clienteBusinessObject.obtenerCliente(0);
		clienteBusinessObject.eliminarCliente(cliente);		
	}
}

El patrón Data Acces Object (DAO)

El problema que viene a resolver este patrón es netamente el acceso a los datos, que básicamente tiene que ver con la gestión de diversas fuentes de datos y además abstrae la forma de acceder a ellos.

Imagínate que tienes un sistema montado en producción con una base de datos MySQL y de pronto lo debes cambiar a PostgreSQL o a cualquier otro motor de base de datos.

Eso puede ser un verdadero problema.icon

Y precisamente esto lo que soluciona este patrón, tener una aplicación que no esté ligada al acceso a datos, que si por ejemplo la parte de la vista pide encontrar los clientes con compras mensuales mayores $ 200, el DAO se encargue de traer esos datos independientemente si está en un archivo o en una base de datos.

La capa DAO contiene todos los métodos CRUD (create, read, update, delete), por lo general se tiene un DAO para cada tabla en la base de datos, y bueno la implementación se la realiza de la siguiente manera.

patron-de-diseno-data-acces-object-dao

Se crea una clase Cliente.java únicamente con sus constructores, getters y setters.

package com.ecodeup.model;

public class Cliente {
	private int id;
	private String nombre;
	private String apellido;
	
		
	public Cliente() {
		super();
	}
	public Cliente(int id, String nombre, String apellido) {
		super();
		this.id = id;
		this.nombre = nombre;
		this.apellido = apellido;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	
	public String getNombre() {
		return nombre;
	}
	public void setNombre(String nombre) {
		this.nombre = nombre;
	}
	
	public String getApellido() {
		return apellido;
	}
	public void setApellido(String apellido) {
		this.apellido = apellido;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return this.getNombre()+" "+this.getApellido();
	}
}

Se crea el acceso a los datos a través de una interface IClienteDao.java, aquí se declara todos los métodos para acceder a los datos.

package com.ecodeup.idao;

import java.util.List;

import com.ecodeup.model.Cliente;

public interface IClienteDao {
	//declaración de métodos para acceder a la base de datos
	public List<Cliente> obtenerClientes();
	public Cliente obtenerCliente(int id);
	public void actualizarCliente(Cliente cliente);
	public void eliminarCliente(Cliente cliente);
}

Se implementa en la clase ClienteDaoImpl.java haciendo un implements de la interface IClienteDao.java, lo que se hace aquí, no es más que implementar cada método de la interface.

package com.ecodeup.dao;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.ecodeup.idao.*;
import com.ecodeup.model.Cliente;

public class ClienteDaoImpl implements IClienteDao {
	
	//lista de tipo cliente
	List<Cliente> clientes;
	
	//inicializar los objetos cliente y añadirlos a la lista
	public ClienteDaoImpl() {
		clientes = new ArrayList<>();
		Cliente cliente1 = new Cliente(0,"Javier", "Molina");
		Cliente cliente2 = new Cliente(1,"Lillian","Álvarez");
		clientes.add(cliente1);
		clientes.add(cliente2);
	}
	
	//obtener todos los clientes
	@Override
	public List<Cliente> obtenerClientes() {
		return clientes;
	}
	
	//obtener un cliente por el id
	@Override
	public Cliente obtenerCliente(int id) {
		return clientes.get(id);
	}
	
	//actualizar un cliente
	@Override
	public void actualizarCliente(Cliente cliente) {
		clientes.get(cliente.getId()).setNombre(cliente.getNombre());
		clientes.get(cliente.getId()).setApellido(cliente.getApellido());
		System.out.println("Cliente con id: "+cliente.getId()+" actualizado satisfactoriamente");
	}
	
	//eliminar un cliente por el id
	@Override
	public void eliminarCliente(Cliente cliente) {
		clientes.remove(cliente.getId());
		System.out.println("Cliente con id: "+cliente.getId()+" elimnado satisfactoriamente");
	}
}

Por último se prueba el patrón DAO a través de la clase DaoDemo.java

package com.ecodeup.daodemo;

import com.ecodeup.dao.ClienteDaoImpl;
import com.ecodeup.idao.IClienteDao;
import com.ecodeup.model.Cliente;

public class DaoDemo {

	public static void main(String[] args) {
		// objeto para manipular el dao
		IClienteDao clienteDao = new ClienteDaoImpl();

		// imprimir los clientes
		clienteDao.obtenerClientes().forEach(System.out::println);

		// obtner un cliente
		Cliente cliente = clienteDao.obtenerCliente(0);
		cliente.setApellido("Pardo");
		//actualizar cliente
		clienteDao.actualizarCliente(cliente);

		// imprimir los clientes
		System.out.println("*****");
		clienteDao.obtenerClientes().forEach(System.out::println);
	}
}

Por lo general en un proyecto se suele unir estos tres patrones, ya que no sólo basta utilizar el MVC, puesto que la parte de acceso a datos queda un poco suelta, entonces si tu pregunta es. Si se puede utilizar los tres patrones en un proyecto? la respuesta es SI, y de echo se puede mezclar con otra infinidad de patrones que existen.

Todo dependerá del tipo de problema que quieras solucionar.

Y por último, tampoco se debe abusar con el uso de patrones, ya que utilizarlos de forma desmedida y de brindar ayuda pueden llegar a ser perjudicial para nuestro código .

Bueno espero le hayas sacado todo el provecho a esta entrada y más que todo que hayas aprendido.

Un Saludo.

Y antes de irte coméntame que te pareció la entrada y que patrón utilizas para tus proyectos?

Si te interesa seguir el tema de programación Web con Java, puedes revisar mi Curso de Programación Java Web donde aprenderás este y otros temas:

Mi nombre es Elivar Largo, Developer Full Stack, blogger y emprendedor. Trabajo y comparto conocimientos sobre las siguientes tecnologías: Spring Boot, Angular, Flutter. Contacto: elargor@gmail.com.

50 comentarios en «Patrones de diseño en Java: MVC, DAO y DTO»

    1. Todo bien Livio, no tengo experiencia con JavaFx, así que no podría decirte ni recomendarte algún framework, si de pronto te interesa programar con Java para la Web, podrías empezar usando Servlet y Jsp, aplicando algún patrón como por ejemplo MVC junto con DAO, ya que adquieras un poco de experiencia, podrías usar Spring. Espero haberte ayudado en algo. Saludos!!!

    1. No para nada, son dos patrones diferentes: DAO tiene que ver con el acceso a datos, mientras que MVC digamos que estructura el proyecto en 3 capas.
      Desde mi punto de vista DAO extiende a la capa del Modelo en MVC. Saludos..

  1. Hola.

    Como aporte me gustaría dejar claro que el MVC no es un patrón de diseño, es un patrón arquitectónico, siempre ha existido esa confucion en cuanto al MVC.

    1. Gracias, Explicas muy bién. Había mirado otros manuales que usaban muchos tecnicismos y se volvían muy complejos. En cambio este manual, explica bien, de forma concisa y sin enrredos.

    2. Hola, Elivar:
      Me ha encantado el planteamiento, y ahora me gustaria plantearte una duda. Para cumplir con la encapsulación, el modelo no debería contener los filtros para garantizar los datos (casos de máximo, mínimo, alfabético, numérico,…), y si no es asi, donde podriamos ubicar esos filtros y como los relacionamos con el modelo?

      1. Hola Miguel que tal.
        No precisamente, recordemos que la encapsulación es una característica de la programación orientada a objetos, lo que consiste en la ocultación de las propiedades de la clase simplemente con los modificadores de acceso. Aunque en Frameworks como por ejemplo MVC4 de Visual Studio de Microsofot, es posible hacerlo desde el modelo (es decir desde las clases).
        Por lo general esto es tipo de validaciones que mencionas, al menos desde mi punto de vista es mejor hacerlas desde el cliente, de manera que no recargues con peticiones al servidor.
        Si tienes una aplicación Web con Java, puedes usar algún Framework como por ejemplo JSF para la parte de la vista lo que te ayuda a validar las propiedades de cada bean de manera simple, desde la vista (no desde la clase). Adicionalmente si estás trabajando por ejemplo con JSP y servlet, puedes usar la librería apache validator, en este caso si deberías poner las restricciones dentro de los atributos de la clase.
        Saludos..

    3. Hola, excelente explicación del patron DAO.
      Disculpa mi humilde corrección pero el MCV no es un patrón de diseño, si no un patrón arquitectónico.
      Existen muchas biografías que hablan de esta diferencia, como por ejemplo «INGENIERÍA DE SOFTWARE 9ed – IAN SOMMERVILLE».
      Saludos.

    4. Muy buen tutorial, me ha quedado muy claro, estoy volviendolo a ver despues de unos meses.
      Mi duda es la siguiente. Un profesor mio me dijo que no ve correcto instanciar la capa DAO desde el Modelo(ya que estabamos usando MVC). Me gustaria saber tu opinión sobre este comentario ya que a mi no me quedó muy claro.
      Un saludo.

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