Seleccionar el patró de disseny adequat per a una situació específica pot ser un repte, especialment per a desenvolupadors que són nous en l'ús de patrons de disseny. Aquest tema proporcionarà una guia pas a pas per ajudar-te a identificar i seleccionar el patró de disseny més adequat per a les teves necessitats de desenvolupament.
- Entendre el Problema
Abans de seleccionar un patró, és crucial entendre completament el problema que estàs intentant resoldre. Aquí tens alguns passos per ajudar-te a definir el problema:
- Identifica els Requisits: Quins són els requisits funcionals i no funcionals del sistema?
- Analitza les Restriccions: Quines són les limitacions tècniques, de temps o de recursos?
- Defineix els Objectius: Quins són els objectius principals que vols aconseguir amb la solució?
- Classificació dels Patrons de Disseny
Els patrons de disseny es classifiquen en tres categories principals: creacionals, estructurals i de comportament. Cada categoria aborda diferents tipus de problemes:
- Patrons Creacionals: Ajuden a crear objectes de manera adequada per a la situació.
- Patrons Estructurals: Ajuden a compondre objectes i classes en estructures més grans.
- Patrons de Comportament: Ajuden a definir com els objectes interactuen i es comuniquen entre ells.
- Mapeig del Problema a la Categoria de Patró
Un cop entès el problema, intenta mapejar-lo a una de les categories de patrons de disseny:
- Problemes de Creació d'Objectes: Si el problema està relacionat amb la creació d'objectes de manera flexible i reutilitzable, considera patrons creacionals com Singleton, Factory Method, Abstract Factory, Builder o Prototype.
- Problemes d'Estructura: Si el problema està relacionat amb la composició d'objectes o classes, considera patrons estructurals com Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Flyweight o Proxy.
- Problemes de Comportament: Si el problema està relacionat amb la interacció i comunicació entre objectes, considera patrons de comportament com Chain of Responsibility, Command, Interpreter, Iterator, Mediator, Memento, Observer, State, Strategy, Template Method o Visitor.
- Comparació de Patrons
Després de mapejar el problema a una categoria, compara els patrons dins d'aquesta categoria per trobar el més adequat. Aquí tens una taula comparativa per ajudar-te:
Categoria | Patró | Descripció Breu | Quan Utilitzar-lo |
---|---|---|---|
Creacional | Singleton | Garanteix que una classe només tingui una instància i proporciona un punt d'accés global a aquesta instància. | Quan necessites exactament una instància d'una classe. |
Creacional | Factory Method | Defineix una interfície per crear un objecte, però permet a les subclasses alterar el tipus d'objecte que es crearà. | Quan les subclasses necessiten especificar els objectes que es crearan. |
Creacional | Abstract Factory | Proporciona una interfície per crear famílies d'objectes relacionats o dependents sense especificar les seves classes concretes. | Quan el sistema ha de ser independent de com es creen i componen els seus objectes. |
Creacional | Builder | Separa la construcció d'un objecte complex de la seva representació, de manera que el mateix procés de construcció pot crear diferents representacions. | Quan la creació d'un objecte implica molts passos complexos. |
Creacional | Prototype | Permet copiar objectes existents sense que el codi depengui de les seves classes. | Quan les instàncies d'una classe tenen només unes poques combinacions d'estats possibles. |
Estructural | Adapter | Permet que interfícies incompatibles treballin juntes. | Quan necessites utilitzar una classe existent però la seva interfície no coincideix amb la que necessites. |
Estructural | Composite | Permet tractar objectes individuals i composicions d'objectes de manera uniforme. | Quan necessites representar jerarquies d'objectes. |
Estructural | Decorator | Afegeix funcionalitat addicional a un objecte de manera dinàmica. | Quan necessites afegir responsabilitats a objectes de manera dinàmica i transparent. |
Comportament | Observer | Defineix una dependència un-a-molts entre objectes, de manera que quan un objecte canvia d'estat, tots els seus dependents són notificats i actualitzats automàticament. | Quan un canvi en un objecte requereix canvis en altres objectes, i no saps quants objectes necessiten ser canviats. |
Comportament | Strategy | Defineix una família d'algoritmes, encapsula cada un d'ells i els fa intercanviables. Permet que l'algoritme varii independentment dels clients que l'utilitzen. | Quan necessites utilitzar diferents variants d'un algoritme dins d'un objecte. |
- Consideracions Addicionals
- Simplicitat: Tria el patró més simple que resolgui el problema.
- Flexibilitat: Considera com de fàcil serà modificar o estendre la solució en el futur.
- Rendiment: Alguns patrons poden tenir un impacte en el rendiment. Assegura't de considerar aquest aspecte si és crític per al teu projecte.
- Exercici Pràctic
Exercici
Suposem que estàs desenvolupant una aplicació que necessita gestionar diferents tipus de documents (PDF, Word, Excel). Cada tipus de document té una manera diferent de ser creat i processat. Quin patró de disseny utilitzaries per gestionar la creació d'aquests documents?
Solució
En aquest cas, el patró Factory Method seria adequat. Pots definir una interfície Document
i crear subclasses concretes per a cada tipus de document (PDF, Word, Excel). A continuació, pots definir una interfície DocumentFactory
amb un mètode createDocument
que les subclasses concretes implementaran per crear els documents específics.
// Interfície Document public interface Document { void open(); void close(); } // Classe concreta PDFDocument public class PDFDocument implements Document { @Override public void open() { System.out.println("Opening PDF document"); } @Override public void close() { System.out.println("Closing PDF document"); } } // Classe concreta WordDocument public class WordDocument implements Document { @Override public void open() { System.out.println("Opening Word document"); } @Override public void close() { System.out.println("Closing Word document"); } } // Interfície DocumentFactory public interface DocumentFactory { Document createDocument(); } // Classe concreta PDFDocumentFactory public class PDFDocumentFactory implements DocumentFactory { @Override public Document createDocument() { return new PDFDocument(); } } // Classe concreta WordDocumentFactory public class WordDocumentFactory implements DocumentFactory { @Override public Document createDocument() { return new WordDocument(); } } // Ús del patró Factory Method public class Main { public static void main(String[] args) { DocumentFactory pdfFactory = new PDFDocumentFactory(); Document pdf = pdfFactory.createDocument(); pdf.open(); pdf.close(); DocumentFactory wordFactory = new WordDocumentFactory(); Document word = wordFactory.createDocument(); word.open(); word.close(); } }
Resum
Seleccionar el patró de disseny adequat implica entendre el problema, classificar-lo correctament, comparar els patrons dins de la categoria adequada i considerar factors addicionals com la simplicitat, la flexibilitat i el rendiment. Amb la pràctica, aquesta selecció esdevindrà més intuïtiva i natural.
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