Introducció
Els patrons de disseny són solucions generals reutilitzables per a problemes comuns que es presenten en el desenvolupament de programari. No són codi específic, sinó més aviat descripcions o plantilles sobre com resoldre un problema que es pot utilitzar en moltes situacions diferents.
Conceptes Clau
Definició
- Patró de Disseny: Una solució documentada i provada per a un problema recurrent en el desenvolupament de programari.
- Problema Recurrent: Un problema que es presenta sovint en diferents contextos dins del desenvolupament de programari.
- Solució Reutilitzable: Una solució que es pot aplicar en diferents situacions sense necessitat de ser redissenyada des de zero.
Components d'un Patró de Disseny
- Nom del Patró: Un identificador únic que descriu el patró.
- Problema: La descripció del problema que el patró resol.
- Solució: La descripció de com resoldre el problema, incloent-hi diagrames i exemples de codi.
- Conseqüències: Els avantatges i desavantatges d'utilitzar el patró.
Exemples de Patrons de Disseny
Singleton
- Problema: Necessitat de garantir que una classe només tingui una instància i proporcionar un punt d'accés global a aquesta instància.
- Solució: Crear una classe amb un mètode que crea una nova instància de la classe si encara no existeix. Si ja existeix, retorna la instància existent.
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
Factory Method
- Problema: Necessitat de crear objectes sense especificar la classe exacta de l'objecte que serà creat.
- Solució: Definir una interfície per crear un objecte, però deixar que les subclasses decideixin quina classe instanciar.
public abstract class Product { public abstract void use(); } public class ConcreteProductA extends Product { @Override public void use() { System.out.println("Using Product A"); } } public class ConcreteProductB extends Product { @Override public void use() { System.out.println("Using Product B"); } } public abstract class Creator { public abstract Product factoryMethod(); public void someOperation() { Product product = factoryMethod(); product.use(); } } public class ConcreteCreatorA extends Creator { @Override public Product factoryMethod() { return new ConcreteProductA(); } } public class ConcreteCreatorB extends Creator { @Override public Product factoryMethod() { return new ConcreteProductB(); } }
Avantatges d'Usar Patrons de Disseny
- Reutilització: Els patrons de disseny proporcionen solucions provades que es poden reutilitzar en diferents projectes.
- Estandardització: Faciliten la comunicació entre desenvolupadors, ja que proporcionen un llenguatge comú.
- Eficiència: Redueixen el temps de desenvolupament, ja que no cal reinventar la roda per a problemes comuns.
Desavantatges d'Usar Patrons de Disseny
- Complexitat: Alguns patrons poden afegir complexitat innecessària si s'utilitzen en situacions inadequades.
- Sobrecàrrega: L'ús excessiu de patrons pot portar a un codi massa estructurat i difícil de mantenir.
Exercici Pràctic
Exercici 1: Implementar un Singleton
Implementa un patró Singleton en el teu llenguatge de programació preferit. Assegura't que només es pugui crear una instància de la classe.
Solució
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
Exercici 2: Crear una Fàbrica Simple
Implementa un patró Factory Method per crear diferents tipus de productes. Defineix una interfície Product
i dues implementacions concretes ProductA
i ProductB
.
Solució
public interface Product { void use(); } public class ProductA implements Product { @Override public void use() { System.out.println("Using Product A"); } } public class ProductB implements Product { @Override public void use() { System.out.println("Using Product B"); } } public abstract class Creator { public abstract Product factoryMethod(); public void someOperation() { Product product = factoryMethod(); product.use(); } } public class ConcreteCreatorA extends Creator { @Override public Product factoryMethod() { return new ProductA(); } } public class ConcreteCreatorB extends Creator { @Override public Product factoryMethod() { return new ProductB(); } }
Conclusió
Els patrons de disseny són eines poderoses que poden ajudar a resoldre problemes comuns en el desenvolupament de programari de manera eficient i estandarditzada. Comprendre i saber aplicar aquests patrons és essencial per a qualsevol desenvolupador que vulgui escriure codi net, reutilitzable i mantenible.
Curs de Patrons de Disseny de Programari
Mòdul 1: Introducció als Patrons de Disseny
- Què són els Patrons de Disseny?
- Història i Origen dels Patrons de Disseny
- Classificació dels Patrons de Disseny
- Avantatges i Desavantatges d'Usar Patrons de Disseny
Mòdul 2: Patrons Creacionals
Mòdul 3: Patrons Estructurals
Mòdul 4: Patrons de Comportament
- Introducció als Patrons de Comportament
- Chain of Responsibility
- Command
- Interpreter
- Iterator
- Mediator
- Memento
- Observer
- State
- Strategy
- Template Method
- Visitor
Mòdul 5: Aplicació de Patrons de Disseny
- Com Seleccionar el Patró Adequat
- Exemples Pràctics d'Ús de Patrons
- Patrons de Disseny en Projectes Reals
- Refactorització Usant Patrons de Disseny
Mòdul 6: Patrons de Disseny Avançats
- Patrons de Disseny en Arquitectures Modernes
- Patrons de Disseny en Microserveis
- Patrons de Disseny en Sistemes Distribuïts
- Patrons de Disseny en Desenvolupament Àgil