Шаблоны проектирования являются основой хорошей архитектуры программного обеспечения. Это испытанные и проверенные решения общих проблем или сценариев, возникающих при разработке программного обеспечения.

Они обеспечивают стандартную терминологию и являются общим повторяемым решением часто возникающей проблемы. По сути, это шаблоны, используемые для решения проблем, которые можно использовать в самых разных ситуациях. Эта статья углубляется в основы, если вам интересно.

Оглавление

  1. Зачем нужны шаблоны проектирования?
  2. Когда использовать шаблоны проектирования?
  3. Как использовать шаблоны проектирования?
  4. Практические примеры шаблонов проектирования на JavaScript
  5. Викторина по шаблонам дизайна

Зачем нужны шаблоны проектирования? 🎯

1. Повторное использование

Шаблоны проектирования позволяют использовать код более одного раза. Разработчики могут использовать их как форму шаблона для решения конкретной проблемы, которую впоследствии можно применить к другим областям программы или даже к новым проектам. Это уменьшает необходимость изобретать велосипед, что приводит к более быстрому развитию.

2. Улучшенная коммуникация

Шаблоны проектирования имеют собственный универсальный язык, который улучшает общение между разработчиками. Когда разработчик упоминает название шаблона проектирования, оно передает гораздо больше смысла, позволяя эффективно и быстро обсуждать сложные сценарии проектирования.

3. Снижение сложности

Сложность проектирования программного обеспечения можно уменьшить с помощью шаблонов проектирования. Предоставление готовой архитектуры для решения конкретной задачи упрощает процесс проектирования и делает код более организованным.

4. Улучшенное качество кода

Использование шаблонов проектирования приводит к улучшению качества кода. Они способствуют повторному использованию кода и инкапсуляции, гарантируя, что система является модульной и что изменения в одной части системы не влияют на другие.

Освоение шаблонов проектирования при разработке программного обеспечения похоже на изучение клавиш на фортепиано; это дает вам возможность создать красивую симфонию в вашем коде, сочетая сложность с эффективностью и масштабируемостью.

Когда использовать шаблоны проектирования? ⏱️

1. В начале нового проекта

Использование шаблонов проектирования для структурирования архитектуры приложения может оказаться полезным при запуске нового проекта. Он предоставляет разработчикам четкую дорожную карту и упрощает процесс кодирования и отладки.

2. При рефакторинге существующего кода

Часто в процессе рефакторинга можно встретить код, с которым может быть проще работать. В таких ситуациях применение соответствующих шаблонов проектирования может изменить правила игры. Они помогают упростить код и упрощают его понимание и модификацию.

3. Добавление новых функций в существующий код

Добавление новых функций в существующий код иногда может быть сложной задачей, особенно если существующий код сложен или плохо организован. Здесь могут помочь шаблоны проектирования, предоставляя организованный способ добавления новых функций, не вызывая особых проблем.

Как использовать шаблоны проектирования? 🛠️

Понимание и применение шаблонов проектирования требует систематического подхода.

1. Понимание шаблона

Начните с полного понимания структуры, назначения и применения шаблона проектирования. Доступны многочисленные ресурсы, в том числе классическая Шаблоны проектирования: элементы многоразового объектно-ориентированного программного обеспечения от Gang of Four (GoF), которые могут оказаться полезными.

2. Определение применимости

Как только вы поймете шаблон, найдите места в своей программе, чтобы использовать его. Применение их без необходимости может привести к дополнительной сложности.

3. Адаптация и реализация шаблона

Определив, где применить, адаптируйте шаблон в соответствии с вашими конкретными требованиями и внедрите его в свой код. При адаптации шаблона вы всегда должны учитывать конкретные требования и ограничения вашего проекта.

Практические примеры шаблонов проектирования JavaScript

Понимание того, когда и как использовать шаблоны проектирования, является ключом к максимизации их преимуществ. Давайте рассмотрим, как применять некоторые из наиболее распространенных шаблонов проектирования на примерах.

1. Шаблоны создания: синглтон

Шаблоны создания имеют дело с механизмами создания объектов. Во многих случаях мы должны убедиться, что класс имеет только один экземпляр и что к нему существует глобальная точка доступа.

Например, подумайте о классе ведения журнала. Этот класс можно использовать для регистрации ошибок и исключений, доступа к журналам и т. д. Использование шаблона Singleton гарантирует, что все части приложения используют один файл журнала.

let instance = null;

class LoggerSingleton {
    constructor(filePath) {
        if (!instance) {
            instance = this;
            instance.filePath = filePath;
        }
        
        return instance;
    }

    log(data) {
        // Here, we'll just print data to console
        console.log(`Logging data: ${data}`);
    }
}

const logger1 = new LoggerSingleton('/path/to/mylogfile.log');
const logger2 = new LoggerSingleton('/path/to/differentlogfile.log');

logger1.log('This is a log entry'); // Logging data: This is a log entry
logger2.log('This is another log entry'); // Logging data: This is another log entry

2. Структурные модели: адаптер

Структурные шаблоны связаны с композицией классов и объектов в более крупные структуры. Например, шаблон адаптера действует как мост между двумя несовместимыми интерфейсами. Этот шаблон сочетает в себе возможности двух независимых интерфейсов.

Представьте, что вы интегрируете устаревшую систему с новой системой, а их интерфейсы несовместимы. Здесь можно использовать класс адаптера для преодоления разрыва.

Предположим, у нас есть устаревшая система, использующая XML, и новая система, использующая JSON. Этим двум системам необходимо взаимодействовать, но их интерфейсы несовместимы. Здесь можно использовать адаптер для преобразования данных XML в JSON и наоборот.

class XMLSystem {
    constructor() {
        this.getXMLData = () => {
            // fetches XML data
            let data = 'Hello World!';
            return data;
        };
    }
}

class JSONSystem {
    constructor() {
        this.getJSONData = () => {
            // fetches JSON data
            let data = { message: 'Hello World!' };
            return data;
        };
    }
}

class Adapter {
    constructor() {
        this.jsonSystem = new JSONSystem();

        this.getXMLData = () => {
            let jsonData = this.jsonSystem.getJSONData();
            // convert JSON data to XML
            let xmlData = '' + jsonData.message + '';
            return xmlData;
        };
    }
}

let adapter = new Adapter();
console.log(adapter.getXMLData()); // 'Hello World!'

3. Поведенческие модели: наблюдатель

Поведенческие модели связаны с взаимодействием и ответственностью объектов. Прекрасным примером является шаблон Observer, где объект (известный как субъект) поддерживает список объектов, зависящих от него (наблюдателей), автоматически уведомляя их о любых изменениях состояния.

Примером этого может быть система информационных бюллетеней, где подписчики уведомляются всякий раз, когда публикуется новая статья.

class Publisher {
    constructor() {
        this.subscribers = [];
    }

    subscribe(subscriber) {
        this.subscribers.push(subscriber);
    }

    notify(data) {
        this.subscribers.forEach(subscriber => subscriber.receive(data));
    }
}

class Subscriber {
    receive(data) {
        console.log(`New article published: ${data}`);
    }
}

const publisher = new Publisher();
const subscriber1 = new Subscriber();
const subscriber2 = new Subscriber();

publisher.subscribe(subscriber1);
publisher.subscribe(subscriber2);

publisher.notify('Understanding Design Patterns');

Помните, что эти примеры просты и предназначены для того, чтобы дать общее представление о том, как работают эти шаблоны. Каждый из этих шаблонов можно исследовать гораздо глубже, используя более сложные примеры и вариации для удовлетворения конкретных требований.

Понимая и эффективно используя шаблоны проектирования, мы можем повысить эффективность нашего процесса разработки программного обеспечения и создавать более удобный, масштабируемый и надежный код. Как и в случае с любым инструментом или методом, важно знать, когда и как правильно его использовать.

Ресурсы

Для дальнейшего чтения и углубления понимания шаблонов проектирования вам могут пригодиться следующие ресурсы:

🧠 Викторина по шаблонам дизайна

Вот небольшой тест, чтобы проверить ваше понимание концепций, описанных в этом сообщении в блоге. Не стесняйтесь оставлять свои ответы в разделе комментариев. Мы будем рады видеть ваши ответы!

1. Что такое шаблоны проектирования?

  1. Шаблоны, используемые для решения проблем.
  2. Рекомендации по кодированию.
  3. Языки программирования.

2. Когда могут быть полезны шаблоны проектирования? (Вы можете выбрать более одного варианта)

  1. При запуске нового проекта.
  2. При рефакторинге существующего кода.
  3. При отладке программы.

3. Что является примером креативного шаблона проектирования?
4. Как работает шаблон Observer?

Помните, что нет правильных или неправильных ответов. Все дело в том, чтобы учиться и расти вместе. Итак, не стесняйтесь делиться своими мыслями ниже!

Заключение

Шаблоны проектирования — это мощные инструменты проектирования программного обеспечения. Они предлагают проверенные временем решения распространенных проблем с кодированием, упрощают четкую и эффективную коммуникацию между разработчиками и значительно повышают качество кода. Но это не волшебные решения, и их следует использовать осторожно, учитывая потребности и ограничения проекта.

Помните, что цель состоит в том, чтобы устранять проблемы быстро и эффективно, а шаблоны проектирования — лишь один из способов сделать это. Изучение и применение шаблонов проектирования вашего проекта поможет вам стать компетентным разработчиком.

Партнерская оговорка: некоторые ссылки на этой странице могут быть партнерскими ссылками. Если вы совершите покупку по этим ссылкам, я могу получить небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Спасибо за вашу поддержку!

Первоначально опубликовано на https://www.webdevstory.com 20 июня 2023 г.