آشنایی با الگوهای طراحی (Design Patterns) برای برنامه‌نویسان

الگوهای طراحی نرم‌افزار چیست؟

الگوی طراحی (Design Pattern) به راه‌حل کلی و قابل تکراری گفته می‌شود که برای حل یک مسئله رایج در طراحی نرم‌افزار ارائه می‌شود. این الگوها نه تنها کد را بهبود می‌بخشند، بلکه همکاری بین توسعه‌دهندگان در تیم را تسهیل می‌کنند.

مزایای استفاده از الگوهای طراحی

• کاهش پیچیدگی سیستم
• امکان توسعه راحت‌تر و ارتقاء نرم‌افزار
• افزایش قابلیت نگهداری کد
• تقویت ارتباط تیم توسعه با استفاده از اصطلاحات مشترک

دسته‌بندی کلی Design Patterns

الگوهای طراحی به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

1. الگوهای سازنده (Creational): مربوط به چگونگی ایجاد اشیاء
2. الگوهای ساختاری (Structural): نحوه ترکیب کلاس‌ها و اشیاء
3. الگوهای رفتاری (Behavioral): نحوه تعامل و ارتباط اشیاء

الگوهای سازنده (Creational Patterns)

در این بخش با چند الگو از گروه سازنده آشنا می‌شویم:

Singleton Pattern

امکان ایجاد تنها یک نمونه (instance) از یک کلاس را فراهم می‌کند.

public class Logger {
    private static Logger instance;
    private Logger() {}

    public static Logger GetInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new Logger();
        return instance;
    }
}

Factory Method Pattern

امکان ایجاد اشیاء از طریق زیرکلاس‌ها بدون مشخص کردن کلاس دقیق در زمان کامپایل.

public abstract class Animal {
    public abstract void Speak();
}

public class Dog : Animal {
    public override void Speak() {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class AnimalFactory {
    public static Animal CreateAnimal(string type) {
        if (type == "dog") return new Dog();
        throw new Exception("Unknown animal");
    }
}

الگوهای ساختاری (Structural Patterns)

Adapter Pattern

برای تطبیق یک اینترفیس (interface) با اینترفیس دیگر به‌کار می‌رود.

public interface ITarget {
    void Request();
}

public class Adaptee {
    public void SpecificRequest() {
        Console.WriteLine("Specific request");
    }
}

public class Adapter : ITarget {
    private Adaptee _adaptee = new Adaptee();

    public void Request() {
        _adaptee.SpecificRequest();
    }
}

الگوهای رفتاری (Behavioral Patterns)

Observer Pattern

مناسب برای حالاتی که یک شیء تغییر کرده و اشیاء دیگر باید از این تغییر مطلع شوند.

public interface IObserver {
    void Update();
}

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

    public void Attach(IObserver observer) {
        observers.Add(observer);
    }

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

چه زمانی از Design Patterns استفاده کنیم؟

• وقتی با مسئله‌ای مشابه گذشته روبه‌رو هستید
• برای بهبود خوانایی و نگهداری کد
• در پروژه‌های گروهی برای هماهنگی بیشتر

جمع‌بندی

الگوهای طراحی ابزارهای قدرتمندی برای توسعه‌دهندگان هستند که به‌شدت در بهینه‌سازی ساختار نرم‌افزار مؤثراند. آشنایی با این الگوها به شما کمک می‌کند تا کدی منطقی‌تر، مستدل‌تر و قابل نگهداری‌تر بنویسید.

در دوره‌های تخصصی طراحی نرم‌افزار سایت Devtube.ir می‌توانید با مثال‌های عمیق‌تری از این الگوها آشنا شوید.