Design Pattern (الگوی طراحی) چیست؟

Design Pattern (الگوی طراحی) چیست؟

اگر با مفهوم Design Pattern (الگوی طراحی) آشنایی داشته باشید، به طور حتم می‌دانید که دیزاین پترن‌ها به مجموعه‌‌ای از راه‌کارها در صنعت توسعهٔ نرم‌افزار گفته می‌شوند که می‌توانید از آن‌ها در کدنویسی پروژه‌ها، اعم از کوچک و بزرگ، استفاده نمایید و استفاده از این الگوها که توسط متخصصان باتجربه در زمینهٔ شییٔ‌گرایی ابداع شده‌اند کمک می‌کنند تا سورس‌کدی انعطاف‌پذیرتر و تغییرپذیرتر داشته باشیم. چنانچه کماکان الگوهای طراحی را جزو چرخهٔ توسعه به حساب نمی‌آورید، در ادامه قصد داریم دلایلی را ذکر کنیم مبنی بر اینکه که چرا باید این سولوشن‌های تست‌‌شده را در قالب یکسری به اصطلاح Best Practice در حین توسعهٔ نرم‌افزار به کار گیرید.

اولین کسی باشید که به این سؤال پاسخ می‌دهید

اگر با مفهوم Design Pattern (الگوی طراحی) آشنایی داشته باشید، به طور حتم می‌دانید که دیزاین پترن‌ها به مجموعه‌‌ای از راه‌کارها در صنعت توسعهٔ نرم‌افزار گفته می‌شوند که می‌توانید از آن‌ها در کدنویسی پروژه‌ها، اعم از کوچک و بزرگ، استفاده نمایید و استفاده از این الگوها که توسط متخصصان باتجربه در زمینهٔ شییٔ‌گرایی ابداع شده‌اند کمک می‌کنند تا سورس‌کدی انعطاف‌پذیرتر و تغییرپذیرتر داشته باشیم.

چنانچه کماکان الگوهای طراحی را جزو چرخهٔ توسعه به حساب نمی‌آورید، در ادامه قصد داریم دلایلی را ذکر کنیم مبنی بر اینکه که چرا باید این سولوشن‌های تست‌‌شده را در قالب یکسری به اصطلاح Best Practice در حین توسعهٔ نرم‌افزار به کار گیرید.

عدم نیاز به اختراع مجدد چرخ
یک اصل ثابت در توسعهٔ نرم‌افزار وجود دارد و آن هم چیزی نیست جز اِعمال تغییرات در صورت نیاز. تغییرات هنگامی رخ می‌دهند که نیازمندی‌ها عوض می‌شوند، سیستم‌ها رشد می‌کنند، ویژگی‌های جدید اضافه می‌شوند، کارایی باید بهبود یابد و موارد دیگری از این دست اما سؤال اینجا است که چگونه می‌توان نرم‌افزاری تولید کرد به طوری که تأثیر این تغییرات در آن حداقلی باشد؟

نیاز به توضیح نیست که یکی از سخت‌ترین جنبه‌های توسعهٔ نرم‌افزاری چیزی نیست جز درک کدهای موجود، که احتمالاً توسط دولوپرهای دیگری نوشته شده‌اند، و اصلاح این کدها به نحوی که نقص‌های جدید یا نتایج ناخواسته بروز نکنند. با این توضیح، در پاسخ به سؤال فوق باید گفت که در واقع معجزه‌ای در کار نیست ولی تکنیک‌هایی وجود دارند که می‌توان از آن‌ها در برنامه‌نویسی شییٔ‌گرا استفاده کرد؛ تکنیک‌هایی که بر اثر تجربهٔ برنامه‌نویسان حرفه‌ای در شرایط سخت ابداع شده‌اند و برای استفادهٔ عموم به بازار عرضه شده‌اند که این تکنیک‌ها به Design Patterns معروف هستند و که نمایانگر سولوشن‌هایی هستند که برای حل مشکلات رایج در برنامه‌نویسی می‌توان از آن‌ها استفاده نمود.

آنچه در این خصوص لازم به یادآوری است اینکه الگوهای طراحی به عنوان بخشی از لایبرری‌ها یا ماژول‌های توسعهٔ نرم‌افزار نیستند بلکه راهبردهایی مرتبط با طراحی هستند که می‌توانند در هستهٔ پروژه‌های‌تان گنجانده شده و باعث راحتی در ساخت سیستم‌های شییٔ‌گرا با قابلیت انعطاف و نگهداری بالا شده و از همین روی وقتی می‌توان از تجربهٔ بهترین طراحان شییٔ‌گرا استفاده کرد، چرا باید اقدام به اختراع مجدد چرخ نماییم؟

مهارت‌های مربوط به شییٔ‌گرایی خود را بهبود دهید 
نیاز به توضیح نیست که سنگ بنای برنامه‌نویسی شییٔ‌گرا چیزی نیست جز Abstraction ،Inheritance ،Polymorphism و Encapsulation که به ترتیب می‌توان معادل‌های «چندریختی»، «وراثت»، «انتزاع» و «کپسوله‌سازی» برای این اصطلاحات در نظر گرفت. با اینکه چنین چیزی کاملاً صحت دارد، اما طراحی سیستم‌های شییٔ‌گرا به همین جا ختم نمی‌شود زیرا همین قواعد پایه‌ای می‌توانند به سرعت باعث ایجاد مشکلاتی مثل تکرار کد، طراحی ضعیف و استفادهٔ بیش از حد از کلاس‌های مختلف شود.

به طور کلی، در مجموعه الگوهای طراحی با گروهی از قواعد دیگر آشنا خواهید شد که بهتر از پایه‌های اولیهٔ شییٔ‌گرایی به کار خواهند آمد و با شناخت این اصول و چگونگی ترکیب آن‌ها در الگوهای طراحی، به طراح و معمار بهتری در زمینه شییٔ‌گرایی بدل خواهید شد.

الگوها را در لایبرری‌ها و زبان‌های مختلف تشخیص دهید
دیزاین پترن‌ها راه‌حل‌های عمومی برای حل مشکلات رایج در برنامه‌نویسی شییٔ‌گرا (OOP) هستند به این معنا که راه‌حل‌هایی هستند برای حل چالش‌های طراحی نرم‌افزار و لازم به یادآوری است که شما نمی‌توانید یک نمونه الگوی طراحی را برای افزودن به پروژهٔ خود دانلود و نصب نمایید بلکه باید الگوی طراحی را در داخل سیستم‌تان پیاده‌سازی کنید!

برنامه‌نویسان غالباً با الگوهایی در لایبرری‌ها، پکیج‌ها و ماژول‌هایی که استفاده می‌کنند مواجه می‌شوند که از آن جمله می‌توان به پکیج I/O در جاوا اشاره کرد. زبان برنامه‌نویسی جاوا از الگوی Decorator استفاده می‌کند که اجازه می‌دهد تا یک آبجکت ورودی/خروجی از فایل اصلی گرفته و سپس آن را با امکانات جدیدی طبق نیاز خود ترکیب کنید که این روش بسیار خوبی برای طراحی یک سیستم ورودی/خروجی فایل است و اگر از قبل با الگوهای طراحی و به طور خاص الگوی دکوراتور آشنا باشید، به سادگی متوجه چگونگی طراحی این آبجکت و روش کار آن خواهید شد. در یک کلام، به کار بردن این دیزاین پترن باعث می‌شود سریع‌تر طراحی سیستم را درک کنید.

از زبانی مشترک با دیگر دولوپرها استفاده کنید 
همان‌طور که در مورد بالا بیان شد، یکی از مزایای یادگیری دیزاین پترن‌ها آشنایی با نوعی از معماری نرم‌افزار است که میان دولوپرهای حرفه‌ای سراسر دنیا عمومیت دارد به طوری که اگر در تیم نرم‌افزاری خود قصد سرعت بخشیدن به کارتان را دارید، از طریق این الگوها نیروی جدیدی برای برقراری ارتباط دربارهٔ منظور خود در طرح‌های‌تان با یکدیگر به دست خواهید آورد. به عنوان مثال، فرض کنید هم‌گروهی‌تان می‌خواهد قسمت جدیدی از طراحی‌اش را برایتان شرح دهد. دو طرز بیان زیر برای این منظور امکان‌پذیر است:

من این کلاس برودکست رو ساختم که کارش پیدا کردن تمامی اشیائی هست که به آن گوش می‌دهند و هر وقت دیتای جدیدی برسه، اون پیام رو به تمامی گیرنده‌ها می‌فرسته. جالب اینجاست که گیرنده‌ها می‌تونن در هر زمانی به برودکست متصل شده یا خودشون رو حذف کنن و این روش کاملاً پویا و به اصطلاح Loosely Coupled هستش.

یا

من این کلاس برودکست را بر پایهٔ الگوی Observer ساختم.

در روش اول، باید مدت زیادی فکر کنید تا دقیقاً متوجه شوید که کلاس برودکست چه کاری انجام می‌دهد اما در روش دوم، طرز کار کلاس را از قبل می‌دانید و این قدرت به‌کارگیری فهرست لغات مشترک برای الگوهای طراحی است. اگر به زبان الگوها ارتباط برقرار کنید، توسعه‌دهندگان دیگر فوراً و با جزئیات بیشتر متوجه طرحی که قصد بیان آن را دارید خواهند شد.

با اینکه در ترکیب و ساخت سیستم‌های شییٔ‌گرا به دست خودتان چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد، اما می‌توانید از مزایای شناخت و بینشی که از طریق مطالعه و استفاده از دیزاین پترن‌ها به دست می‌آید، استفاده نمایید. همان‌طور که پیش از این گفتیم، الگوهای طراحی به یک باره ابداع نشده‌اند بلکه در نتیجهٔ کار سخت و تجربهٔ عمیق از طریق ساخت تعداد زیادی سیستم مختلف به دست آمده‌اند. در حین فرایند یادگیری الگوهای طراحی، شما به دیدگاه یک معمار باتجربه نرم‌افزاری دست یابید و در عین حال به سمت ساخت نرم‌افزارهای بهتر و ماندگارتر پیش خواهید رفت.

در پایان برای آشنایی با نحوهٔ استفادهٔ عملی از الگوهای طراحی در فرآیند توسعهٔ نرم‌افزار می‌توانید به دورهٔ آشنایی با الگوهای طراحی در سکان آکادمی مراجعه نمایید.

آیا شما تجربهٔ استفاده از دیزاین پترن‌ها را در پروژه‌های خود دارید؟ به غیر از موارد فوق، به نظر شما استفاده از این الگوهای طراحی نرم‌افزار چه مزایای دیگری دارند؟ نظرات، دیدگاه‌ها و تجربیات خود را با ما و سایر کاربران سکان آکادمی به اشتراک بگذارید.

منبع