Фото від tonodiaz на Freepik

Вступ 3

Остання частина серії про шаблони проектування присвячена прикладам і практичним впровадженням. Ми зануримося в різні типи та принципи шаблонів проектування та розглянемо, як їх можна використовувати у ваших проектах.

Шаблони проектування в розробці програмного забезпечення

1. Творчі шаблони (механізми створення об'єктів)

Singleton: Гарантує, що клас має лише один екземпляр і надає глобальну точку доступу до нього.
Factory Method: Створює об'єкти без вказівки точного класу для створення.
Abstract Factory: Надає інтерфейс для створення сімейства пов'язаних або залежних об'єктів без вказівки їх конкретних класів.
Builder: Розділяє побудову складного об'єкта від його представлення.
Prototype: Створює нові об'єкти, копіюючи існуючий об'єкт, відомий як прототип.

2. Структурні шаблони (композиція класів або об'єктів)

Adapter (Wrapper): Дозволяє несумісним інтерфейсам працювати разом.
Bridge: Розділяє абстракцію об'єкта від його реалізації.
Composite: Компонує об'єкти в деревоподібні структури для представлення ієрархій частини і цілого.
Decorator: Динамічно додає нову функціональність об'єкту.
Facade: Надає спрощений інтерфейс до складної системи.
Flyweight: Зменшує використання пам'яті, ділячи загальні частини стану між кількома об'єктами.
Proxy: Надає заготовку для іншого об'єкта, щоб контролювати доступ до нього.

3. Поведінкові шаблони (комунікація між об'єктами)

Chain of Responsibility: Пересилає запити по ланцюгу обробників.
Command: Інкапсулює запит у вигляді об'єкта.
Interpreter: Визначає граматику для інтерпретації речень мови.
Iterator: Надає спосіб послідовного доступу до елементів колекції.
Mediator: Зменшує зв'язок між класами, централізуючи комунікацію.
Memento: Захоплює і відновлює внутрішній стан об'єкта.
Observer (Publish-Subscribe): Визначає залежність між об'єктами, щоб при зміні одного стану всі залежні об'єкти отримували сповіщення.
State: Дозволяє об'єкту змінювати свою поведінку, коли його внутрішній стан змінюється.
Strategy: Визначає родину алгоритмів, інкапсулює кожен з них і робить їх взаємозамінними.
Template Method: Визначає основу алгоритму, віддаючи частини реалізації підкласи.
Visitor: Додає нові операції до ієрархії класів без модифікації самих класів.

4. Шаблони паралельного програмування (управління багатопотоковими додатками)

Active Object: Розділяє виконання методів від виклику методів.
Balking: Запобігає виконанню операції, якщо об'єкт у неправильному стані.
Double-Checked Locking: Зменшує витрати на ініціалізацію ресурсів у багатопоточному середовищі.
Guarded Suspension: Керує операціями, що потребують виконання попередніх умов.
Monitor Object: Синхронізує доступ до об'єкта між кількома потоками.
Read-Write Lock: Дозволяє кільком читачам або одному записувачу одночасно.
Thread Pool: Керує пулом робочих потоків для ефективної обробки кількох завдань.

5.

Ось кілька прикладів:

Шаблон Singleton: Гарантує, що існує лише один екземпляр чогось (наприклад, з'єднання з базою даних).
Шаблон Factory: Створює об'єкти динамічно; використовується в таких фреймворках, як Spring.
Шаблон Observer: Забезпечує роботу систем, заснованих на подіях, таких як оновлення UI при зміні чогось.
Шаблон Decorator: Додає нові функції компонентам без зміни їх основної поведінки (наприклад, налаштування елементів UI).

Непорозуміння щодо шаблонів проектування

Хоча шаблони проектування корисні, існують деякі поширені непорозуміння:

«Використання шаблонів проектування завжди покращує код.»
Їх надмірне використання може зробити ваш код зайво складним.
«Шаблони проектування повинні виконуватись строго так, як описано.»
Їх слід адаптувати залежно від того, що працює найкраще для вашого проекту.
«Кожна проблема потребує шаблону проектування.»
Іноді простіші рішення кращі, ніж намагатися впихнути шаблон у ваш код.

Висновок

Шаблони проектування — це важливі інструменти для вирішення повторюваних проблем у розробці програмного забезпечення. Вони допомагають створювати масштабовані, зручні в обслуговуванні системи та сприяють співпраці між розробниками. Розуміючи, коли і як їх використовувати ефективно, ви зможете писати чистіший і ефективніший код.

Продовжуючи вивчати проектування програмного забезпечення, дослідження конкретних шаблонів проектування поглибить ваше розуміння та покращить здатність вирішувати складні задачі. Слідкуйте за майбутніми статтями, де ми детальніше розглянемо окремі шаблони та їх практичне застосування!

Перекладено з: Why You Should Know About Design Patterns In 2025