آشنايي با الگوهاي طراحي (Design Patterns) در برنامه‌نويسي

توسط: محسن درم بخت | منتشر شده در 1403/03/20 | بازدید : 10 بار | زمان مطالعه : 15 دقیقه

الگوهاي طراحي چيستند؟

الگوهاي طراحي يا Design Patterns مجموعه‌اي از راه‌حل‌هاي عمومي براي مشکلات تکراري در طراحي نرم‌افزار هستند. اين الگوها اغلب توسط مهندسين نرم‌افزار باتجربه توسعه پيدا کرده‌اند و مي‌توان از آن‌ها به عنوان راهنما براي طراحي ساختاري تميز و منعطف استفاده کرد.

الگوهاي طراحي در برنامه نويسي

دسته‌بندي الگوهاي طراحي

الگوهاي طراحي معمولاً در سه دسته کلي طبقه‌بندي مي‌شوند:

  • الگوهاي ساختاري (Creational Patterns): براي ايجاد اشياء به روشي منعطف و قابل توسعه استفاده مي‌شوند.
  • الگوهاي ساختاري (Structural Patterns): براي تعريف ساختار کلاس‌ها و اشياء و روابط بين آن‌ها به کار مي‌روند.
  • الگوهاي رفتاري (Behavioral Patterns): روي تعامل بين اشياء و چگونگي انجام وظايف تمرکز دارند.

الگوي Singleton

يکي از ساده‌ترين و پرکاربردترين الگوهاي طراحي، Singleton است. در اين الگو تنها يک نمونه از يک کلاس مي‌تواند ايجاد شود و در کل برنامه مورد استفاده قرار گيرد.

public class Singleton {
    private static Singleton _instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton Instance {
        get {
            if (_instance == null)
                _instance = new Singleton();
            return _instance;
        }
    }
}

کاربرد: مديريت تنظيمات برنامه، اتصال به پايگاه داده و يا بارگذاري پيکربندي.

الگوي Factory Method

اين الگو به ما اجازه مي‌دهد بدون تعيين دقيق نوع شي، اشياء مختلفي را ايجاد کنيم.

public abstract class Product {
    public abstract void Operate();
}

public class ProductA : Product {
    public override void Operate() => Console.WriteLine("Product A");
}

public abstract class Creator {
    public abstract Product FactoryMethod();
}

کاربرد: مواقعي که نحوه ساخت شيء بايد در کلاس‌هاي فرعي تعريف شود.

الگوي Observer

در اين الگو چندين شيء به شيء ديگري وابسته هستند و با تغيير وضعيت آن شيء اصلي، همه Observerها مطلع مي‌شوند.

public interface IObserver {
    void Update(string message);
}

public class ConcreteObserver : IObserver {
    public void Update(string message) => Console.WriteLine($"Received: {message}");
}

public class Subject {
    private List observers = new List();

    public void Attach(IObserver observer) => observers.Add(observer);

    public void Notify(string message) {
        foreach (var observer in observers)
            observer.Update(message);
    }
}

کاربرد: سيستم اطلاع‌رساني، ابزارهاي GUI و مديريت رويدادها.

الگوي Decorator

براي افزودن قابليت‌هاي جديد به يک شي بدون ايجاد زيرکلاس جديد استفاده مي‌شود.

public interface INotifier {
    void Send(string message);
}

public class EmailNotifier : INotifier {
    public void Send(string message) => Console.WriteLine($"Email: {message}");
}

public class SMSDecorator : INotifier {
    private INotifier notifier;
    public SMSDecorator(INotifier notifier) => this.notifier = notifier;
    public void Send(string message) {
        notifier.Send(message);
        Console.WriteLine($"SMS: {message}");
    }
}

کاربرد: افزودن قابليت‌هايي مانند پيامک، اعلان در اپليکيشن‌هاي چند رسانه‌اي.

مزاياي استفاده از الگوهاي طراحي

  • ايجاد کدهاي خوانا و قابل فهم
  • افزايش قابليت نگهداري و توسعه‌پذيري پروژه
  • حل مشکلات متداول با روش‌هاي استاندارد و اثبات‌شده

چه زماني بايد از الگوهاي طراحي استفاده کرد؟

استفاده از الگوي طراحي مناسب بستگي به موقعيت دارد. هنگامي که با مشکلي روبرو هستيد که احساس مي‌کنيد ممکن است قبلاً دسخه‌اي براي آن وجود داشته باشد، بررسي الگوهاي طراحي مي‌تواند مفيد باشد.

جمع‌بندي

الگوهاي طراحي ابزارهايي هستند که به شما کمک مي‌کنند برنامه‌هايي ساختاريافته، پايدار و قابل توسعه بنويسيد. شناخت و استفاده صحيح از الگوها مي‌تواند کيفيت کد شما را تا حد زيادي افزايش دهد. براي يادگيري بيشتر مي‌توانيد به دوره آموزش الگوهاي طراحي در C# در Devtube.ir مراجعه کنيد.

دوره‌های آنلاین برنامه‌نویسی لیست دوره‌ها