<Назад

Введение в паттерны проектирования в разработке программного обеспечения

В процессе разработки, неизбежно, возникают повторяющиеся архитектурные решения. Есть два пути работы с такими решениями:

1. Принять и дублировать их в коде. Это сделает ваш код нечитаемым, что далеко не самое страшное. Представьте, что у вас есть сто файлов с кодом, в которые вы скопировали какой-то повторяющийся код. Оказалось, что в этом куске, скопированного кода была ошибка. Теперь вам предстоит внести правки в каждый из ста файлов - вот это страшно.
2. Использовать один из шаблонов проектирования. Это структурирует код и поможет избавиться от избыточности в архитектуре.

Чтобы не выдумывать определение, я процитирую его из Википедии:

Шаблон проектирования или паттерн (англ. design pattern) в разработке программного обеспечения — повторяемая архитектурная конструкция, представляющая собой решение проблемы проектирования в рамках некоторого часто возникающего контекста.

Многие паттерны проектирования опираются на принципы ООП, поэтому я напомню эти принципы.

Снова обратимся к Вики:

Объектно-ориентированное программирование — методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности взаимодействующих объектов, каждый из которых является экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию наследования.

Выделяют следующие принципы ООП:

1. Абстракция. Мы класс людей и у нас есть ногти, это общее важное свойство. У кого-то ногти накрашены, а у кого-то нет - это неважное свойство, его опускают в абстракции. Принцип абстракции отвечает за выделение значимых свойств и методов в отдельный класс, опуская незначимые.
2. Инкапсуляция. Представим, что мы описываем класс, отвечающий за движение руки. В нем есть публичный метод - двигать_рукой, который доступен для вызова из других классов. С движением руки связаны другие методы, например двигать_сустав или скорость_нейроимпульса, которые нельзя менять, иначе рука не будет двигаться. Мы делаем их приватными, недоступными для публичного вызова и успешно избегаем изменений. Суть инкапсуляции - возможность сокрытия свойств и методов, предоставляя публичный интерфейс для взаимодействия с классом.
3. Наследование. Все мы производные от наших родителей. Мы унаследовали от них какие-то базовые свойства, но при этом регулярно расширяем их, формируя новый класс, например в процессе обучения. Суть наследования - возможность создавать дочерний класс от родительского, который может перенять его свойства и методы, расширить или переопределить их.
4. Полиморфизм. До того, как создать машину, мы определяем для нее общие свойства и возможности: ехать, тормозить, двигатель, колеса. Все эти свойства отличаются для различных типов машин. Полиморфизм позволяет определить один общий интерфейс для объектов с разной реализацией.

Выделяют основные классификации паттернов проектирования:

1. Порождающие(Creational) паттерны позволяют оптимизировать процесс создания объектов через создание абстрактных интерфейсов. Основные шаблоны: Абстрактная фабрика (Abstract Factory), Фабрика (Factory), Строитель (Builder), Одиночка (Singleton), Прототип (Prototype) и другие.
2. Структурные(Structural) паттерны формируют сложные структуры, расширяющие возможности одного или нескольких объектов. Основные шаблоны: Адаптер (Adapter), Мост (Bridge), Компоновщик (Composite), Декоратор (Decorator), Фасад (Facade), Заместитель (Proxy) и другие.
3. Поведенческие(Behavioral) паттерны позволяют улучшить качество взаимодействия между объектами. Основные шаблоны: Цепочка обязанностей (Chain of responsibility), Команда (Command), Интерпретатор (Interpreter), Итератор (Iterator), Посредник (Mediator), Хранитель (Memento), Наблюдатель (Observer) и другие.

Шаблонов проектирования очень много, но среди них есть такие, которые встречаются чаще других. Вот их мы и начнем рассматривать в следующих статьях.