পাইথনের ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলি জানুন: সিঙ্গেলটন, ফ্যাক্টরি, অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি, বিল্ডার এবং প্রোটোটাইপ। এদের বাস্তবায়ন, সুবিধা এবং বাস্তব-জগতের প্রয়োগ শিখুন।
পাইথন ডিজাইন প্যাটার্নস: ক্রিয়েশনাল প্যাটার্নসের গভীরে
ডিজাইন প্যাটার্ন হলো সফটওয়্যার ডিজাইনে সাধারণত ঘটে থাকা সমস্যাগুলোর পুনঃব্যবহারযোগ্য সমাধান। তারা এই সমস্যাগুলো কীভাবে সমাধান করা যায় তার একটি ব্লুপ্রিন্ট সরবরাহ করে, যা কোডের পুনঃব্যবহারযোগ্যতা, রক্ষণাবেক্ষণযোগ্যতা এবং নমনীয়তা বাড়ায়। বিশেষ করে, ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলো অবজেক্ট তৈরির পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত, যা পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত উপায়ে অবজেক্ট তৈরি করার চেষ্টা করে। এই নিবন্ধটি পাইথনে ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলোর একটি বিস্তারিত অন্বেষণ প্রদান করে, যেখানে বিস্তারিত ব্যাখ্যা, কোড উদাহরণ এবং বিশ্বব্যাপী দর্শকদের জন্য প্রাসঙ্গিক ব্যবহারিক প্রয়োগ অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।
ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নস কী?
ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলো ইনস্ট্যানশিয়েশন প্রক্রিয়াকে বিমূর্ত করে। তারা ক্লায়েন্ট কোডকে নির্দিষ্ট ক্লাস থেকে আলাদা করে, যা অবজেক্ট তৈরির উপর আরও বেশি নমনীয়তা এবং নিয়ন্ত্রণ দেয়। এই প্যাটার্নগুলো ব্যবহার করে, আপনি কোন ক্লাসের অবজেক্ট তৈরি করা হবে তা নির্দিষ্ট না করেই অবজেক্ট তৈরি করতে পারেন। উদ্বেগের এই পৃথকীকরণ কোডটিকে আরও শক্তিশালী এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা সহজ করে তোলে।
ক্রিয়েশনাল প্যাটার্নগুলোর মূল লক্ষ্য হল অবজেক্ট ইনস্ট্যানশিয়েশন প্রক্রিয়াকে বিমূর্ত করা, ক্লায়েন্টের কাছ থেকে অবজেক্ট তৈরির জটিলতা লুকিয়ে রাখা। এটি ডেভেলপারদের তাদের অ্যাপ্লিকেশনের উচ্চ-স্তরের যুক্তিতে মনোযোগ দিতে দেয়, অবজেক্ট তৈরির খুঁটিনাটি বিবরণে আটকে না থেকে।
ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নসের প্রকারভেদ
আমরা এই প্রবন্ধে নিম্নলিখিত ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলো নিয়ে আলোচনা করব:
- সিঙ্গেলটন: এটি নিশ্চিত করে যে একটি ক্লাসের কেবল একটিই ইনস্ট্যান্স থাকবে এবং সেটিতে অ্যাক্সেসের জন্য একটি গ্লোবাল পয়েন্ট সরবরাহ করে।
- ফ্যাক্টরি মেথড: এটি একটি অবজেক্ট তৈরির জন্য একটি ইন্টারফেস সংজ্ঞায়িত করে, কিন্তু সাব-ক্লাসগুলোকে সিদ্ধান্ত নিতে দেয় কোন ক্লাসটি ইনস্ট্যানশিয়েট হবে।
- অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি: এটি সম্পর্কিত বা নির্ভরশীল অবজেক্টগুলোর পরিবার তৈরির জন্য একটি ইন্টারফেস সরবরাহ করে, তাদের নির্দিষ্ট ক্লাসগুলো উল্লেখ না করে।
- বিল্ডার: এটি একটি জটিল অবজেক্টের নির্মাণকে তার উপস্থাপনা থেকে আলাদা করে, যার ফলে একই নির্মাণ প্রক্রিয়া বিভিন্ন উপস্থাপনা তৈরি করতে পারে।
- প্রোটোটাইপ: এটি একটি প্রোটোটাইপিক্যাল ইনস্ট্যান্স ব্যবহার করে কী ধরনের অবজেক্ট তৈরি করতে হবে তা নির্দিষ্ট করে এবং এই প্রোটোটাইপটি অনুলিপি করে নতুন অবজেক্ট তৈরি করে।
১. সিঙ্গেলটন প্যাটার্ন
সিঙ্গেলটন প্যাটার্ন নিশ্চিত করে যে একটি ক্লাসের কেবল একটিই ইনস্ট্যান্স থাকবে এবং এটিতে অ্যাক্সেসের জন্য একটি গ্লোবাল পয়েন্ট সরবরাহ করে। এই প্যাটার্নটি তখন উপযোগী যখন সিস্টেম জুড়ে কার্যকলাপ সমন্বয় করার জন্য ঠিক একটি অবজেক্ট প্রয়োজন হয়। এটি প্রায়শই রিসোর্স, লগিং, বা কনফিগারেশন সেটিংস পরিচালনার জন্য ব্যবহৃত হয়।
বাস্তবায়ন
এখানে সিঙ্গেলটন প্যাটার্নের একটি পাইথন বাস্তবায়ন দেখানো হলো:
class Singleton:
_instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if not cls._instance:
cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
return cls._instance
# Example usage
s1 = Singleton()
s2 = Singleton()
print(s1 is s2) # Output: True
ব্যাখ্যা:
_instance: এই ক্লাস ভেরিয়েবলটি ক্লাসের একক ইনস্ট্যান্স সংরক্ষণ করে।__new__: যখন একটি অবজেক্ট তৈরি করা হয়, তখন__init__এর আগে এই মেথডটি কল করা হয়। এটি পরীক্ষা করে যে একটি ইনস্ট্যান্স ইতিমধ্যে বিদ্যমান আছে কিনা। যদি না থাকে, তবে এটিsuper().__new__(cls)ব্যবহার করে একটি নতুন ইনস্ট্যান্স তৈরি করে এবং এটি_instanceএ সংরক্ষণ করে। যদি একটি ইনস্ট্যান্স ইতিমধ্যে বিদ্যমান থাকে, তবে এটি বিদ্যমান ইনস্ট্যান্সটি ফেরত দেয়।
ব্যবহারের ক্ষেত্র
- ডাটাবেস কানেকশন: একটি সময়ে ডাটাবেসের সাথে কেবল একটি সংযোগ খোলা আছে তা নিশ্চিত করা।
- কনফিগারেশন ম্যানেজার: অ্যাপ্লিকেশন কনফিগারেশন সেটিংসে অ্যাক্সেসের জন্য একটি একক পয়েন্ট সরবরাহ করা।
- লগার: অ্যাপ্লিকেশনের সমস্ত লগিং অপারেশন পরিচালনার জন্য একটি একক লগিং ইনস্ট্যান্স তৈরি করা।
উদাহরণ
আসুন আমরা সিঙ্গেলটন প্যাটার্ন ব্যবহার করে বাস্তবায়িত একটি কনফিগারেশন ম্যানেজারের একটি সহজ উদাহরণ বিবেচনা করি:
class ConfigurationManager(Singleton):
def __init__(self):
if not hasattr(self, 'config'): # Ensure __init__ is only called once
self.config = {}
def set_config(self, key, value):
self.config[key] = value
def get_config(self, key):
return self.config.get(key)
# Example usage
config_manager1 = ConfigurationManager()
config_manager1.set_config('database_url', 'localhost:5432')
config_manager2 = ConfigurationManager()
print(config_manager2.get_config('database_url')) # Output: localhost:5432
২. ফ্যাক্টরি মেথড প্যাটার্ন
ফ্যাক্টরি মেথড প্যাটার্ন একটি অবজেক্ট তৈরির জন্য একটি ইন্টারফেস সংজ্ঞায়িত করে, কিন্তু সাব-ক্লাসগুলোকে সিদ্ধান্ত নিতে দেয় কোন ক্লাসটি ইনস্ট্যানশিয়েট হবে। ফ্যাক্টরি মেথড একটি ক্লাসকে ইনস্ট্যানশিয়েশন সাব-ক্লাসের উপর ছেড়ে দিতে দেয়। এই প্যাটার্নটি লুজ কাপলিং বাড়ায় এবং বিদ্যমান কোড পরিবর্তন না করেই নতুন পণ্যের প্রকার যোগ করার অনুমতি দেয়।
বাস্তবায়ন
এখানে ফ্যাক্টরি মেথড প্যাটার্নের একটি পাইথন বাস্তবায়ন দেখানো হলো:
from abc import ABC, abstractmethod
class Animal(ABC):
@abstractmethod
def speak(self):
pass
class Dog(Animal):
def speak(self):
return "Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return "Meow!"
class AnimalFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_animal(self):
pass
class DogFactory(AnimalFactory):
def create_animal(self):
return Dog()
class CatFactory(AnimalFactory):
def create_animal(self):
return Cat()
# Client code
def get_animal(factory: AnimalFactory):
animal = factory.create_animal()
return animal.speak()
dog_sound = get_animal(DogFactory())
cat_sound = get_animal(CatFactory())
print(f"Dog says: {dog_sound}") # Output: Dog says: Woof!
print(f"Cat says: {cat_sound}") # Output: Cat says: Meow!
ব্যাখ্যা:
Animal: একটি অ্যাবস্ট্রাক্ট বেস ক্লাস যা সব ধরনের পশুর জন্য ইন্টারফেস নির্ধারণ করে।DogএবংCat:Animalইন্টারফেস বাস্তবায়নকারী কংক্রিট ক্লাস।AnimalFactory: পশু তৈরির জন্য ইন্টারফেস নির্ধারণকারী একটি অ্যাবস্ট্রাক্ট বেস ক্লাস।DogFactoryএবংCatFactory:AnimalFactoryইন্টারফেস বাস্তবায়নকারী কংক্রিট ক্লাস, যা যথাক্রমেDogএবংCatইনস্ট্যান্স তৈরির জন্য দায়ী।get_animal: একটি ক্লায়েন্ট ফাংশন যা ফ্যাক্টরি ব্যবহার করে একটি পশু তৈরি এবং ব্যবহার করে।
ব্যবহারের ক্ষেত্র
- UI ফ্রেমওয়ার্ক: বিভিন্ন অপারেটিং সিস্টেমের জন্য বিভিন্ন ফ্যাক্টরি ব্যবহার করে প্ল্যাটফর্ম-নির্দিষ্ট UI উপাদান (যেমন, বোতাম, টেক্সট ফিল্ড) তৈরি করা।
- গেম ডেভেলপমেন্ট: গেমের স্তর বা ব্যবহারকারীর পছন্দের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ধরনের গেমের চরিত্র বা অবজেক্ট তৈরি করা।
- ডকুমেন্ট প্রসেসিং: পছন্দসই আউটপুট ফরম্যাটের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ফ্যাক্টরি ব্যবহার করে বিভিন্ন ধরনের ডকুমেন্ট (যেমন, PDF, Word, HTML) তৈরি করা।
উদাহরণ
এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে আপনি ব্যবহারকারীর পছন্দের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ধরনের পেমেন্ট পদ্ধতি তৈরি করতে চান। ফ্যাক্টরি মেথড প্যাটার্ন ব্যবহার করে আপনি এটি কীভাবে বাস্তবায়ন করতে পারেন তা এখানে দেখানো হলো:
from abc import ABC, abstractmethod
class Payment(ABC):
@abstractmethod
def process_payment(self, amount):
pass
class CreditCardPayment(Payment):
def process_payment(self, amount):
return f"Processing credit card payment of ${amount}"
class PayPalPayment(Payment):
def process_payment(self, amount):
return f"Processing PayPal payment of ${amount}"
class PaymentFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_payment_method(self):
pass
class CreditCardPaymentFactory(PaymentFactory):
def create_payment_method(self):
return CreditCardPayment()
class PayPalPaymentFactory(PaymentFactory):
def create_payment_method(self):
return PayPalPayment()
# Client code
def process_payment(factory: PaymentFactory, amount):
payment_method = factory.create_payment_method()
return payment_method.process_payment(amount)
credit_card_payment = process_payment(CreditCardPaymentFactory(), 100)
paypal_payment = process_payment(PayPalPaymentFactory(), 50)
print(credit_card_payment) # Output: Processing credit card payment of $100
print(paypal_payment) # Output: Processing PayPal payment of $50
৩. অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি প্যাটার্ন
অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি প্যাটার্ন সম্পর্কিত বা নির্ভরশীল অবজেক্টগুলোর পরিবার তৈরির জন্য একটি ইন্টারফেস সরবরাহ করে, তাদের নির্দিষ্ট ক্লাসগুলো উল্লেখ না করে। এটি আপনাকে এমন অবজেক্ট তৈরি করতে দেয় যা একসাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা সামঞ্জস্যতা এবং কম্প্যাটিবিলিটি নিশ্চিত করে।
বাস্তবায়ন
এখানে অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি প্যাটার্নের একটি পাইথন বাস্তবায়ন দেখানো হলো:
from abc import ABC, abstractmethod
class Button(ABC):
@abstractmethod
def paint(self):
pass
class Checkbox(ABC):
@abstractmethod
def paint(self):
pass
class GUIFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_button(self):
pass
@abstractmethod
def create_checkbox(self):
pass
class WinFactory(GUIFactory):
def create_button(self):
return WinButton()
def create_checkbox(self):
return WinCheckbox()
class MacFactory(GUIFactory):
def create_button(self):
return MacButton()
def create_checkbox(self):
return MacCheckbox()
class WinButton(Button):
def paint(self):
return "Rendering a Windows button"
class MacButton(Button):
def paint(self):
return "Rendering a Mac button"
class WinCheckbox(Checkbox):
def paint(self):
return "Rendering a Windows checkbox"
class MacCheckbox(Checkbox):
def paint(self):
return "Rendering a Mac checkbox"
# Client code
def paint_ui(factory: GUIFactory):
button = factory.create_button()
checkbox = factory.create_checkbox()
return button.paint(), checkbox.paint()
win_button, win_checkbox = paint_ui(WinFactory())
mac_button, mac_checkbox = paint_ui(MacFactory())
print(win_button) # Output: Rendering a Windows button
print(win_checkbox) # Output: Rendering a Windows checkbox
print(mac_button) # Output: Rendering a Mac button
print(mac_checkbox) # Output: Rendering a Mac checkbox
ব্যাখ্যা:
ButtonএবংCheckbox: UI উপাদানগুলির জন্য ইন্টারফেস সংজ্ঞায়িতকারী অ্যাবস্ট্রাক্ট বেস ক্লাস।WinButton,MacButton,WinCheckbox, এবংMacCheckbox: উইন্ডোজ এবং ম্যাক প্ল্যাটফর্মের জন্য UI উপাদান ইন্টারফেস বাস্তবায়নকারী কংক্রিট ক্লাস।GUIFactory: UI উপাদানগুলির পরিবার তৈরির জন্য ইন্টারফেস সংজ্ঞায়িতকারী একটি অ্যাবস্ট্রাক্ট বেস ক্লাস।WinFactoryএবংMacFactory:GUIFactoryইন্টারফেস বাস্তবায়নকারী কংক্রিট ক্লাস, যা যথাক্রমে উইন্ডোজ এবং ম্যাক প্ল্যাটফর্মের জন্য UI উপাদান তৈরির জন্য দায়ী।paint_ui: একটি ক্লায়েন্ট ফাংশন যা ফ্যাক্টরি ব্যবহার করে UI উপাদান তৈরি এবং পেইন্ট করে।
ব্যবহারের ক্ষেত্র
- UI ফ্রেমওয়ার্ক: নির্দিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম বা প্ল্যাটফর্মের চেহারা এবং অনুভূতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ UI উপাদান তৈরি করা।
- গেম ডেভেলপমেন্ট: নির্দিষ্ট গেমের স্তর বা থিমের শৈলীর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ গেম অবজেক্ট তৈরি করা।
- ডেটা অ্যাক্সেস: নির্দিষ্ট ডেটাবেস বা ডেটা উৎসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ডেটা অ্যাক্সেস অবজেক্ট তৈরি করা।
উদাহরণ
এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে আপনি বিভিন্ন স্টাইলের (যেমন, আধুনিক, ভিক্টোরিয়ান) বিভিন্ন ধরনের আসবাবপত্র (যেমন, চেয়ার, টেবিল) তৈরি করতে চান। অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি প্যাটার্ন ব্যবহার করে আপনি এটি কীভাবে বাস্তবায়ন করতে পারেন তা এখানে দেখানো হলো:
from abc import ABC, abstractmethod
class Chair(ABC):
@abstractmethod
def create(self):
pass
class Table(ABC):
@abstractmethod
def create(self):
pass
class FurnitureFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_chair(self):
pass
@abstractmethod
def create_table(self):
pass
class ModernFurnitureFactory(FurnitureFactory):
def create_chair(self):
return ModernChair()
def create_table(self):
return ModernTable()
class VictorianFurnitureFactory(FurnitureFactory):
def create_chair(self):
return VictorianChair()
def create_table(self):
return VictorianTable()
class ModernChair(Chair):
def create(self):
return "Creating a modern chair"
class VictorianChair(Chair):
def create(self):
return "Creating a Victorian chair"
class ModernTable(Table):
def create(self):
return "Creating a modern table"
class VictorianTable(Table):
def create(self):
return "Creating a Victorian table"
# Client code
def create_furniture(factory: FurnitureFactory):
chair = factory.create_chair()
table = factory.create_table()
return chair.create(), table.create()
modern_chair, modern_table = create_furniture(ModernFurnitureFactory())
victorian_chair, victorian_table = create_furniture(VictorianFurnitureFactory())
print(modern_chair) # Output: Creating a modern chair
print(modern_table) # Output: Creating a modern table
print(victorian_chair) # Output: Creating a Victorian chair
print(victorian_table) # Output: Creating a Victorian table
৪. বিল্ডার প্যাটার্ন
বিল্ডার প্যাটার্ন একটি জটিল অবজেক্টের নির্মাণকে তার উপস্থাপনা থেকে আলাদা করে, যার ফলে একই নির্মাণ প্রক্রিয়া বিভিন্ন উপস্থাপনা তৈরি করতে পারে। এটি তখন উপযোগী যখন আপনাকে একাধিক ঐচ্ছিক উপাদান সহ জটিল অবজেক্ট তৈরি করতে হয় এবং আপনি বিপুল সংখ্যক কনস্ট্রাক্টর বা কনফিগারেশন প্যারামিটার তৈরি করা এড়াতে চান।
বাস্তবায়ন
এখানে বিল্ডার প্যাটার্নের একটি পাইথন বাস্তবায়ন দেখানো হলো:
class Pizza:
def __init__(self):
self.dough = None
self.sauce = None
self.topping = None
def __str__(self):
return f"Pizza with dough: {self.dough}, sauce: {self.sauce}, and topping: {self.topping}"
class PizzaBuilder:
def __init__(self):
self.pizza = Pizza()
def set_dough(self, dough):
self.pizza.dough = dough
return self
def set_sauce(self, sauce):
self.pizza.sauce = sauce
return self
def set_topping(self, topping):
self.pizza.topping = topping
return self
def build(self):
return self.pizza
# Client code
pizza_builder = PizzaBuilder()
pizza = pizza_builder.set_dough("Thin crust").set_sauce("Tomato").set_topping("Pepperoni").build()
print(pizza) # Output: Pizza with dough: Thin crust, sauce: Tomato, and topping: Pepperoni
ব্যাখ্যা:
Pizza: একটি ক্লাস যা তৈরি করা হবে এমন জটিল অবজেক্টকে প্রতিনিধিত্ব করে।PizzaBuilder: একটি বিল্ডার ক্লাস যাPizzaঅবজেক্টের বিভিন্ন উপাদান সেট করার জন্য মেথড সরবরাহ করে।
ব্যবহারের ক্ষেত্র
- ডকুমেন্ট জেনারেশন: বিভিন্ন বিভাগ এবং ফর্ম্যাটিং বিকল্প সহ জটিল ডকুমেন্ট (যেমন, রিপোর্ট, ইনভয়েস) তৈরি করা।
- গেম ডেভেলপমেন্ট: বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং উপাদান সহ জটিল গেম অবজেক্ট (যেমন, চরিত্র, স্তর) তৈরি করা।
- ডেটা প্রসেসিং: বিভিন্ন নোড এবং সম্পর্ক সহ জটিল ডেটা স্ট্রাকচার (যেমন, গ্রাফ, ট্রি) তৈরি করা।
উদাহরণ
এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে আপনি বিভিন্ন উপাদান (যেমন, CPU, RAM, স্টোরেজ) সহ বিভিন্ন ধরনের কম্পিউটার তৈরি করতে চান। বিল্ডার প্যাটার্ন ব্যবহার করে আপনি এটি কীভাবে বাস্তবায়ন করতে পারেন তা এখানে দেখানো হলো:
class Computer:
def __init__(self):
self.cpu = None
self.ram = None
self.storage = None
self.graphics_card = None
def __str__(self):
return f"Computer with CPU: {self.cpu}, RAM: {self.ram}, Storage: {self.storage}, Graphics Card: {self.graphics_card}"
class ComputerBuilder:
def __init__(self):
self.computer = Computer()
def set_cpu(self, cpu):
self.computer.cpu = cpu
return self
def set_ram(self, ram):
self.computer.ram = ram
return self
def set_storage(self, storage):
self.computer.storage = storage
return self
def set_graphics_card(self, graphics_card):
self.computer.graphics_card = graphics_card
return self
def build(self):
return self.computer
# Client code
computer_builder = ComputerBuilder()
computer = computer_builder.set_cpu("Intel i7").set_ram("16GB").set_storage("1TB SSD").set_graphics_card("Nvidia RTX 3080").build()
print(computer)
# Output: Computer with CPU: Intel i7, RAM: 16GB, Storage: 1TB SSD, Graphics Card: Nvidia RTX 3080
৫. প্রোটোটাইপ প্যাটার্ন
প্রোটোটাইপ প্যাটার্ন একটি প্রোটোটাইপিক্যাল ইনস্ট্যান্স ব্যবহার করে কী ধরনের অবজেক্ট তৈরি করতে হবে তা নির্দিষ্ট করে এবং এই প্রোটোটাইপটি অনুলিপি করে নতুন অবজেক্ট তৈরি করে। এটি আপনাকে একটি বিদ্যমান অবজেক্ট ক্লোন করে নতুন অবজেক্ট তৈরি করতে দেয়, শূন্য থেকে অবজেক্ট তৈরির প্রয়োজনীয়তা এড়িয়ে। এটি তখন কার্যকর হতে পারে যখন অবজেক্ট তৈরি করা ব্যয়বহুল বা জটিল হয়।
বাস্তবায়ন
এখানে প্রোটোটাইপ প্যাটার্নের একটি পাইথন বাস্তবায়ন দেখানো হলো:
import copy
class Prototype:
def __init__(self):
self._objects = {}
def register_object(self, name, obj):
self._objects[name] = obj
def unregister_object(self, name):
del self._objects[name]
def clone(self, name, **attrs):
obj = copy.deepcopy(self._objects.get(name))
if attrs:
obj.__dict__.update(attrs)
return obj
class Car:
def __init__(self):
self.name = ""
self.color = ""
self.options = []
def __str__(self):
return f"Car: Name={self.name}, Color={self.color}, Options={self.options}"
# Client code
prototype = Prototype()
car = Car()
car.name = "Generic Car"
car.color = "White"
car.options = ["AC", "GPS"]
prototype.register_object("generic", car)
car1 = prototype.clone("generic", name="Sports Car", color="Red", options=["AC", "GPS", "Spoiler"])
car2 = prototype.clone("generic", name="Family Car", color="Blue", options=["AC", "GPS", "Sunroof"])
print(car1)
# Output: Car: Name=Sports Car, Color=Red, Options=['AC', 'GPS', 'Spoiler']
print(car2)
# Output: Car: Name=Family Car, Color=Blue, Options=['AC', 'GPS', 'Sunroof']
ব্যাখ্যা:
Prototype: একটি ক্লাস যা প্রোটোটাইপগুলো পরিচালনা করে এবং তাদের ক্লোন করার জন্য একটি মেথড সরবরাহ করে।Car: একটি ক্লাস যা ক্লোন করা হবে এমন অবজেক্টকে প্রতিনিধিত্ব করে।
ব্যবহারের ক্ষেত্র
- গেম ডেভেলপমেন্ট: একে অপরের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ গেম অবজেক্ট তৈরি করা, যেমন শত্রু বা পাওয়ার-আপ।
- ডকুমেন্ট প্রসেসিং: একটি টেমপ্লেটের উপর ভিত্তি করে ডকুমেন্ট তৈরি করা।
- কনফিগারেশন ম্যানেজমেন্ট: একটি ডিফল্ট কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে কনফিগারেশন অবজেক্ট তৈরি করা।
উদাহরণ
এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে আপনি বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য (যেমন, নাম, ভূমিকা, বিভাগ) সহ বিভিন্ন ধরনের কর্মচারী তৈরি করতে চান। প্রোটোটাইপ প্যাটার্ন ব্যবহার করে আপনি এটি কীভাবে বাস্তবায়ন করতে পারেন তা এখানে দেখানো হলো:
import copy
class Employee:
def __init__(self):
self.name = None
self.role = None
self.department = None
def __str__(self):
return f"Employee: Name={self.name}, Role={self.role}, Department={self.department}"
class Prototype:
def __init__(self):
self._objects = {}
def register_object(self, name, obj):
self._objects[name] = obj
def unregister_object(self, name):
del self._objects[name]
def clone(self, name, **attrs):
obj = copy.deepcopy(self._objects.get(name))
if attrs:
obj.__dict__.update(attrs)
return obj
# Client code
prototype = Prototype()
employee = Employee()
employee.name = "Generic Employee"
employee.role = "Developer"
employee.department = "IT"
prototype.register_object("generic", employee)
employee1 = prototype.clone("generic", name="John Doe", role="Senior Developer")
employee2 = prototype.clone("generic", name="Jane Smith", role="Project Manager", department="Management")
print(employee1)
# Output: Employee: Name=John Doe, Role=Senior Developer, Department=IT
print(employee2)
# Output: Employee: Name=Jane Smith, Role=Project Manager, Department=Management
উপসংহার
ক্রিয়েশনাল ডিজাইন প্যাটার্নগুলো একটি নমনীয় এবং রক্ষণাবেক্ষণযোগ্য উপায়ে অবজেক্ট তৈরি পরিচালনার জন্য শক্তিশালী টুল সরবরাহ করে। এই প্যাটার্নগুলো বুঝে এবং প্রয়োগ করে, আপনি পরিষ্কার, আরও শক্তিশালী কোড লিখতে পারেন যা পরিবর্তনশীল প্রয়োজনীয়তার সাথে প্রসারিত এবং মানিয়ে নেওয়া সহজ। এই প্রবন্ধে পাঁচটি মূল ক্রিয়েশনাল প্যাটার্ন—সিঙ্গেলটন, ফ্যাক্টরি মেথড, অ্যাবস্ট্রাক্ট ফ্যাক্টরি, বিল্ডার এবং প্রোটোটাইপ—বাস্তব উদাহরণ এবং বাস্তব-জগতের ব্যবহারের ক্ষেত্রসহ আলোচনা করা হয়েছে। এই প্যাটার্নগুলোতে দক্ষতা অর্জন করা একজন দক্ষ পাইথন ডেভেলপার হওয়ার একটি অপরিহার্য পদক্ষেপ।
মনে রাখবেন যে সঠিক প্যাটার্ন নির্বাচন করা নির্ভর করে আপনি কোন নির্দিষ্ট সমস্যা সমাধান করার চেষ্টা করছেন তার উপর। আপনার প্রকল্পের জন্য একটি ক্রিয়েশনাল প্যাটার্ন নির্বাচন করার সময় অবজেক্ট তৈরির জটিলতা, নমনীয়তার প্রয়োজন এবং ভবিষ্যতের পরিবর্তনের সম্ভাবনা বিবেচনা করুন। এটি করার মাধ্যমে, আপনি সাধারণ সফটওয়্যার ডিজাইন চ্যালেঞ্জগুলোর মার্জিত এবং কার্যকর সমাধান তৈরি করতে ডিজাইন প্যাটার্নের শক্তিকে কাজে লাগাতে পারেন।