வடிவமைப்பு முறைகள்: நேர்த்தியான மென்பொருள் கட்டமைப்பிற்கான மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய தீர்வுகள்

மென்பொருள் மேம்பாட்டுத் துறையில், வடிவமைப்பு முறைகள் சோதித்து நிரூபிக்கப்பட்ட வரைபடங்களாகச் செயல்படுகின்றன, அவை பொதுவாக ஏற்படும் சிக்கல்களுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய தீர்வுகளை வழங்குகின்றன. அவை பல பத்தாண்டுகளாக நடைமுறைப் பயன்பாட்டில் கூர்மைப்படுத்தப்பட்ட சிறந்த நடைமுறைகளின் தொகுப்பைக் குறிக்கின்றன, இது அளவிடக்கூடிய, பராமரிக்கக்கூடிய மற்றும் திறமையான மென்பொருள் அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு வலுவான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது. இந்தக் கட்டுரை வடிவமைப்பு முறைகளின் உலகிற்குள் ஆழமாகச் செல்கிறது, அவற்றின் நன்மைகள், வகைப்பாடுகள் மற்றும் பல்வேறு நிரலாக்கச் சூழல்களில் அவற்றின் நடைமுறைப் பயன்பாடுகளை ஆராய்கிறது.

வடிவமைப்பு முறைகள் என்றால் என்ன?

வடிவமைப்பு முறைகள் என்பவை நகலெடுத்து ஒட்டுவதற்குத் தயாராக இருக்கும் குறியீட்டுத் துணுக்குகள் அல்ல. மாறாக, அவை மீண்டும் மீண்டும் வரும் வடிவமைப்புச் சிக்கல்களுக்கான பொதுவான விளக்கங்கள் ஆகும். அவை டெவலப்பர்களிடையே ஒரு பொதுவான சொற்களஞ்சியத்தையும், பகிரப்பட்ட புரிதலையும் வழங்குகின்றன, இது மிகவும் பயனுள்ள தொடர்பு மற்றும் ஒத்துழைப்பை அனுமதிக்கிறது. அவற்றை மென்பொருளுக்கான கட்டடக்கலை வார்ப்புருக்களாக நினைத்துப் பாருங்கள்.

சுருக்கமாக, ஒரு வடிவமைப்பு முறை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் ஒரு வடிவமைப்பு சிக்கலுக்கான தீர்வைக் கொண்டுள்ளது. அது விவரிக்கிறது:

• அது தீர்க்கும் சிக்கல்.
• சிக்கல் ஏற்படும் சூழல்.
• பங்கேற்கும் பொருள்கள் மற்றும் அவற்றின் உறவுகள் உட்பட தீர்வு.
• சாதக பாதகங்கள் மற்றும் சாத்தியமான நன்மைகள் உட்பட, தீர்வைப் பயன்படுத்துவதன் விளைவுகள்.

இந்தக் கருத்து "நான்கு பேர் குழு" (GoF) – எரிக் காமா, ரிச்சர்ட் ஹெல்ம், ரால்ப் ஜான்சன் மற்றும் ஜான் வ்ளிசிடெஸ் – ஆகியோரால் அவர்களின் புகழ்பெற்ற புத்தகமான, வடிவமைப்பு முறைகள்: மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய பொருள் சார்ந்த மென்பொருளின் கூறுகள் என்பதில் பிரபலப்படுத்தப்பட்டது. அவர்கள் இந்த யோசனையின் தோற்றுவிப்பாளர்கள் அல்ல என்றாலும், அவர்கள் பல அடிப்படை முறைகளை குறியீடாக்கி, பட்டியலிட்டு, மென்பொருள் வடிவமைப்பாளர்களுக்கான ஒரு நிலையான சொற்களஞ்சியத்தை நிறுவினர்.

வடிவமைப்பு முறைகளை ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

வடிவமைப்பு முறைகளைப் பயன்படுத்துவது பல முக்கிய நன்மைகளை வழங்குகிறது:

• மேம்படுத்தப்பட்ட குறியீடு மறுபயன்பாடு: முறைகள் வெவ்வேறு சூழல்களுக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்கக்கூடிய நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட தீர்வுகளை வழங்குவதன் மூலம் குறியீடு மறுபயன்பாட்டை ஊக்குவிக்கின்றன.
• மேம்பட்ட பராமரிப்புத்தன்மை: நிறுவப்பட்ட முறைகளைப் பின்பற்றும் குறியீடு பொதுவாகப் புரிந்துகொள்வதற்கும் மாற்றுவதற்கும் எளிதானது, பராமரிப்பின் போது பிழைகளை அறிமுகப்படுத்தும் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.
• அதிகரித்த அளவிடுதல்: முறைகள் பெரும்பாலும் அளவிடுதல் கவலைகளை நேரடியாகக் கையாளுகின்றன, எதிர்கால வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ந்து வரும் தேவைகளுக்கு இடமளிக்கும் கட்டமைப்புகளை வழங்குகின்றன.
• குறைந்த மேம்பாட்டு நேரம்: நிரூபிக்கப்பட்ட தீர்வுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் மீண்டும் புதிதாக உருவாக்குவதைத் தவிர்த்து, தங்கள் திட்டங்களின் தனித்துவமான அம்சங்களில் கவனம் செலுத்தலாம்.
• மேம்படுத்தப்பட்ட தொடர்பு: வடிவமைப்பு முறைகள் டெவலப்பர்களுக்கு ஒரு பொதுவான மொழியை வழங்குகின்றன, சிறந்த தொடர்பு மற்றும் ஒத்துழைப்பை எளிதாக்குகின்றன.
• குறைக்கப்பட்ட சிக்கல்: பெரிய மென்பொருள் அமைப்புகளின் சிக்கலை சிறிய, நிர்வகிக்கக்கூடிய கூறுகளாக உடைப்பதன் மூலம் முறைகள் நிர்வகிக்க உதவும்.

வடிவமைப்பு முறைகளின் வகைகள்

வடிவமைப்பு முறைகள் பொதுவாக மூன்று முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

1. உருவாக்கும் முறைகள் (Creational Patterns)

உருவாக்கும் முறைகள் பொருள் உருவாக்கும் வழிமுறைகளைக் கையாளுகின்றன, இது தொடங்கும் செயல்முறையை சுருக்கி, பொருள்கள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதில் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. அவை பொருள் உருவாக்கும் தர்க்கத்தை அந்தப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் கிளையன்ட் குறியீட்டிலிருந்து பிரிக்கின்றன.

• சிங்கிள்டன் (Singleton): ஒரு வகுப்பிற்கு ஒரே ஒரு நிகழ்வு மட்டுமே இருப்பதையும், அதற்கு உலகளாவிய அணுகல் புள்ளியை வழங்குவதையும் உறுதி செய்கிறது. ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு ஒரு பதிவு சேவை. ஜெர்மனி போன்ற சில நாடுகளில், தரவு தனியுரிமை மிக முக்கியமானது, மேலும் GDPR போன்ற விதிமுறைகளுக்கு இணங்குவதை உறுதிசெய்ய, முக்கியமான தகவல்களுக்கான அணுகலைக் கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தவும் தணிக்கை செய்யவும் ஒரு சிங்கிள்டன் லாகர் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• ஃபேக்டரி மெத்தட் (Factory Method): ஒரு பொருளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு இடைமுகத்தை வரையறுக்கிறது, ஆனால் எந்த வகுப்பைத் தொடங்குவது என்பதை துணை வகுப்புகள் தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. இது தாமதமான தொடக்கத்தை அனுமதிக்கிறது, தொகுக்கும் நேரத்தில் சரியான பொருள் வகை உங்களுக்குத் தெரியாதபோது இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஒரு குறுக்கு-தளம் UI கருவித்தொகுப்பைக் கவனியுங்கள். ஒரு ஃபேக்டரி மெத்தட் இயக்க முறைமையின் அடிப்படையில் (எ.கா., விண்டோஸ், மேக்ஓஎஸ், லினக்ஸ்) உருவாக்க பொருத்தமான பொத்தான் அல்லது உரை புல வகுப்பைத் தீர்மானிக்க முடியும்.
• அப்ஸ்ட்ராக்ட் ஃபேக்டரி (Abstract Factory): தொடர்புடைய அல்லது சார்ந்த பொருள்களின் குடும்பங்களை அவற்றின் உறுதியான வகுப்புகளைக் குறிப்பிடாமல் உருவாக்குவதற்கான ஒரு இடைமுகத்தை வழங்குகிறது. வெவ்வேறு கூறுகளின் தொகுப்புகளுக்கு இடையில் எளிதாக மாற வேண்டியிருக்கும் போது இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். சர்வதேசமயமாக்கலைப் பற்றி சிந்தியுங்கள். ஒரு அப்ஸ்ட்ராக்ட் ஃபேக்டரி பயனரின் வட்டாரத்தின் அடிப்படையில் (எ.கா., ஆங்கிலம், பிரஞ்சு, ஜப்பானிய) சரியான மொழி மற்றும் வடிவமைப்புடன் UI கூறுகளை (பொத்தான்கள், லேபிள்கள் போன்றவை) உருவாக்க முடியும்.
• பில்டர் (Builder): ஒரு சிக்கலான பொருளின் கட்டுமானத்தை அதன் பிரதிநிதித்துவத்திலிருந்து பிரிக்கிறது, அதே கட்டுமான செயல்முறையை வெவ்வேறு பிரதிநிதித்துவங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. வெவ்வேறு வகையான கார்களை (ஸ்போர்ட்ஸ் கார், செடான், எஸ்யூவி) ஒரே அசெம்பிளி லைன் செயல்முறையுடன் ஆனால் வெவ்வேறு கூறுகளுடன் உருவாக்குவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
• புரோட்டோடைப் (Prototype): ஒரு முன்மாதிரி நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட வேண்டிய பொருள்களின் வகைகளைக் குறிப்பிடுகிறது, மேலும் இந்த முன்மாதிரியை நகலெடுப்பதன் மூலம் புதிய பொருள்களை உருவாக்குகிறது. பொருள்கள் உருவாக்குவது விலை உயர்ந்ததாக இருக்கும்போது இது நன்மை பயக்கும், மேலும் நீங்கள் மீண்டும் மீண்டும் தொடங்குவதைத் தவிர்க்க விரும்புகிறீர்கள். உதாரணமாக, ஒரு விளையாட்டு இயந்திரம் கதாபாத்திரங்கள் அல்லது சூழல் பொருள்களுக்கு முன்மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தலாம், அவற்றை புதிதாக மீண்டும் உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக தேவைக்கேற்ப குளோனிங் செய்யலாம்.

2. கட்டமைப்பு முறைகள் (Structural Patterns)

கட்டமைப்பு முறைகள் வகுப்புகள் மற்றும் பொருள்கள் எவ்வாறு பெரிய கட்டமைப்புகளை உருவாக்க zusammensetzen என்பதைக் கையாளுகின்றன. அவை நிறுவனங்களுக்கு இடையிலான உறவுகள் மற்றும் அவற்றை எவ்வாறு எளிதாக்குவது என்பதைக் கையாளுகின்றன.

• அடாப்டர் (Adapter): ஒரு வகுப்பின் இடைமுகத்தை கிளையன்ட்கள் எதிர்பார்க்கும் மற்றொரு இடைமுகமாக மாற்றுகிறது. இது பொருந்தாத இடைமுகங்களைக் கொண்ட வகுப்புகள் ஒன்றாக வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, XML ஐப் பயன்படுத்தும் ஒரு மரபுவழி அமைப்பை JSON ஐப் பயன்படுத்தும் புதிய அமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்க நீங்கள் ஒரு அடாப்டரைப் பயன்படுத்தலாம்.
• பிரிட்ஜ் (Bridge): ஒரு சுருக்கத்தை அதன் செயலாக்கத்திலிருந்து பிரிக்கிறது, இதனால் இரண்டும் சுயாதீனமாக மாறுபடும். உங்கள் வடிவமைப்பில் பல பரிமாண மாறுபாடுகள் இருக்கும்போது இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். வெவ்வேறு வடிவங்களையும் (வட்டம், செவ்வகம்) மற்றும் வெவ்வேறு ரெண்டரிங் இயந்திரங்களையும் (OpenGL, DirectX) ஆதரிக்கும் ஒரு வரைதல் பயன்பாட்டைக் கவனியுங்கள். ஒரு பிரிட்ஜ் முறை வடிவச் சுருக்கத்தை ரெண்டரிங் இயந்திர செயலாக்கத்திலிருந்து பிரிக்கலாம், இது மற்றொன்றைப் பாதிக்காமல் புதிய வடிவங்கள் அல்லது ரெண்டரிங் இயந்திரங்களைச் சேர்க்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.
• காம்போசிட் (Composite): பகுதி-முழு படிநிலைகளைக் குறிக்க பொருள்களை மரக் கட்டமைப்புகளாக zusammensetzen. இது கிளையன்ட்கள் தனிப்பட்ட பொருள்களையும், பொருள்களின் zusammensetzungen ஒரே மாதிரியாக நடத்த அனுமதிக்கிறது. ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு ஒரு கோப்பு அமைப்பு ஆகும், அங்கு கோப்புகள் மற்றும் கோப்பகங்கள் ஒரு மரக் கட்டமைப்பில் முனைகளாகக் கருதப்படலாம். ஒரு பன்னாட்டு நிறுவனத்தின் சூழலில், ஒரு நிறுவன விளக்கப்படத்தைக் கவனியுங்கள். காம்போசிட் முறை துறைகள் மற்றும் ஊழியர்களின் படிநிலையைக் குறிக்க முடியும், இது தனிப்பட்ட ஊழியர்கள் அல்லது முழுத் துறைகளிலும் செயல்பாடுகளைச் செய்ய (எ.கா., பட்ஜெட்டைக் கணக்கிடுதல்) உங்களை அனுமதிக்கிறது.
• டெக்கரேட்டர் (Decorator): ஒரு பொருளுக்கு மாறும் வகையில் பொறுப்புகளைச் சேர்க்கிறது. இது செயல்பாட்டை நீட்டிக்க துணை வகுப்பிற்கு ஒரு நெகிழ்வான மாற்றீட்டை வழங்குகிறது. UI கூறுகளுக்கு எல்லைகள், நிழல்கள் அல்லது பின்னணிகள் போன்ற அம்சங்களைச் சேர்ப்பதை கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
• ஃபேஸட் (Facade): ஒரு சிக்கலான துணை அமைப்புக்கு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட இடைமுகத்தை வழங்குகிறது. இது துணை அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதையும் புரிந்துகொள்வதையும் எளிதாக்குகிறது. ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஒரு கம்பைலர் ஆகும், இது ஒரு எளிய `compile()` முறையின் பின்னால் லெக்சிகல் பகுப்பாய்வு, பாகுபடுத்துதல் மற்றும் குறியீடு உருவாக்கம் ஆகியவற்றின் சிக்கல்களை மறைக்கிறது.
• ஃப்ளைவெயிட் (Flyweight): பெரிய எண்ணிக்கையிலான நுண்ணிய பொருள்களை திறமையாக ஆதரிக்க பகிர்வைப் பயன்படுத்துகிறது. சில பொதுவான நிலையைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் அதிக எண்ணிக்கையிலான பொருள்கள் உங்களிடம் இருக்கும்போது இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஒரு உரை திருத்தியைக் கவனியுங்கள். ஃப்ளைவெயிட் முறை எழுத்து கிளிஃப்களைப் பகிர்ந்து கொள்ளப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது நினைவக நுகர்வைக் குறைத்து, பெரிய ஆவணங்களைக் காண்பிக்கும் போது செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, குறிப்பாக ஆயிரக்கணக்கான எழுத்துக்களைக் கொண்ட சீன அல்லது ஜப்பானிய போன்ற எழுத்துத் தொகுப்புகளைக் கையாளும் போது இது பொருத்தமானது.
• ப்ராக்ஸி (Proxy): மற்றொரு பொருளுக்கு அதன் அணுகலைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு மாற்று அல்லது ஒதுக்கிடத்தை வழங்குகிறது. இது சோம்பேறி துவக்கம், அணுகல் கட்டுப்பாடு அல்லது தொலைநிலை அணுகல் போன்ற பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு பொதுவான எடுத்துக்காட்டு ஒரு ப்ராக்ஸி படம் ஆகும், இது ஆரம்பத்தில் ஒரு படத்தின் குறைந்த தெளிவுத்திறன் பதிப்பை ஏற்றுகிறது, பின்னர் தேவைப்படும்போது உயர் தெளிவுத்திறன் பதிப்பை ஏற்றுகிறது.

3. நடத்தை முறைகள் (Behavioral Patterns)

நடத்தை முறைகள் வழிமுறைகள் மற்றும் பொருள்களுக்கு இடையில் பொறுப்புகளை ஒதுக்குவது தொடர்பானது. அவை பொருள்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன மற்றும் பொறுப்புகளை விநியோகிக்கின்றன என்பதை வகைப்படுத்துகின்றன.

• செயின் ஆஃப் ரெஸ்பான்சிபிலிட்டி (Chain of Responsibility): ஒரு கோரிக்கையின் அனுப்புநரை அதன் பெறுநருடன் இணைப்பதைத் தவிர்க்கிறது, பல பொருள்களுக்கு கோரிக்கையைக் கையாள ஒரு வாய்ப்பை அளிக்கிறது. கோரிக்கை அவற்றில் ஒன்று அதைக் கையாளும் வரை ஒரு சங்கிலி வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. ஒரு உதவி மேசை அமைப்பைக் கவனியுங்கள், அங்கு கோரிக்கைகள் அவற்றின் சிக்கலின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு ஆதரவு அடுக்குகளுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன.
• கமாண்ட் (Command): ஒரு கோரிக்கையை ஒரு பொருளாக உள்ளடக்குகிறது, இதன் மூலம் வெவ்வேறு கோரிக்கைகளுடன் கிளையன்ட்களை அளவுருவாக்கலாம், கோரிக்கைகளை வரிசைப்படுத்தலாம் அல்லது பதிவு செய்யலாம், மற்றும் செயல்தவிர்க்கக்கூடிய செயல்பாடுகளை ஆதரிக்கலாம். ஒரு உரை திருத்தியைப் பற்றி சிந்தியுங்கள், அங்கு ஒவ்வொரு செயலும் (எ.கா., வெட்டு, நகல், ஒட்டு) ஒரு கமாண்ட் பொருளால் குறிப்பிடப்படுகிறது.
• இன்டர்பிரிட்டர் (Interpreter): ஒரு மொழியைக் கொடுத்தால், அதன் இலக்கணத்திற்கான ஒரு பிரதிநிதித்துவத்தையும், மொழியில் உள்ள வாக்கியங்களை விளக்குவதற்கு அந்த பிரதிநிதித்துவத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு இன்டர்பிரிட்டரையும் வரையறுக்கவும். டொமைன்-குறிப்பிட்ட மொழிகளை (DSLs) உருவாக்க பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• இட்டரேட்டர் (Iterator): ஒரு தொகுப்பு பொருளின் கூறுகளை அதன் அடிப்படைக் பிரதிநிதித்துவத்தை வெளிப்படுத்தாமல் வரிசையாக அணுக ஒரு வழியை வழங்குகிறது. தரவுத் தொகுப்புகளைக் கடந்து செல்வதற்கான ஒரு அடிப்படை முறை இது.
• மீடியேட்டர் (Mediator): ஒரு தொகுதி பொருள்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை உள்ளடக்கும் ஒரு பொருளை வரையறுக்கிறது. இது பொருள்களை வெளிப்படையாக ஒன்றையொன்று குறிப்பிடுவதிலிருந்து தடுப்பதன் மூலம் தளர்வான இணைப்பை ஊக்குவிக்கிறது, மேலும் அவற்றின் தொடர்புகளை சுயாதீனமாக மாற்ற உங்களை அனுமதிக்கிறது. ஒரு அரட்டை பயன்பாட்டைக் கவனியுங்கள், அங்கு ஒரு மீடியேட்டர் பொருள் வெவ்வேறு பயனர்களுக்கு இடையிலான தகவல்தொடர்புகளை நிர்வகிக்கிறது.
• மெமெண்டோ (Memento): இணைப்பினை மீறாமல், ஒரு பொருளின் உள் நிலையைப் பிடித்து வெளிப்புறமாக்குங்கள், இதனால் அந்தப் பொருள் பின்னர் இந்த நிலைக்கு மீட்டெடுக்கப்படலாம். செயல்தவிர்/மீண்டும் செய் செயல்பாட்டைச் செயல்படுத்த பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• அப்சர்வர் (Observer): பொருள்களுக்கு இடையில் ஒருவருக்கு-பல சார்புநிலையை வரையறுக்கிறது, இதனால் ஒரு பொருள் நிலையை மாற்றும்போது, அதன் அனைத்து சார்புகளும் தானாகவே அறிவிக்கப்பட்டு புதுப்பிக்கப்படும். இந்த முறை UI கட்டமைப்புகளில் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு UI கூறுகள் (அப்சர்வர்கள்) அடிப்படை தரவு மாதிரி (சப்ஜெக்ட்) மாறும்போது தங்களைப் புதுப்பித்துக் கொள்கின்றன. ஒரு பங்குச் சந்தை பயன்பாடு, அங்கு பல விளக்கப்படங்கள் மற்றும் காட்சிகள் (அப்சர்வர்கள்) பங்கு விலைகள் (சப்ஜெக்ட்) மாறும் போதெல்லாம் புதுப்பிக்கப்படுகின்றன, இது ஒரு பொதுவான எடுத்துக்காட்டு.
• ஸ்டேட் (State): ஒரு பொருள் அதன் உள் நிலை மாறும்போது அதன் நடத்தையை மாற்ற அனுமதிக்கிறது. அந்தப் பொருள் அதன் வகுப்பை மாற்றுவது போல் தோன்றும். இந்த முறை ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான நிலைகள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான மாற்றங்களைக் கொண்ட பொருள்களை மாதிரியாக்க பயனுள்ளதாக இருக்கும். சிவப்பு, மஞ்சள் மற்றும் பச்சை போன்ற நிலைகளைக் கொண்ட ஒரு போக்குவரத்து விளக்கைக் கவனியுங்கள்.
• ஸ்ட்ராடஜி (Strategy): வழிமுறைகளின் ஒரு குடும்பத்தை வரையறுக்கிறது, ஒவ்வொன்றையும் உள்ளடக்குகிறது, மேலும் அவற்றை ஒன்றுக்கொன்று மாற்றக்கூடியதாக ஆக்குகிறது. ஸ்ட்ராடஜி வழிமுறையை அதைப் பயன்படுத்தும் கிளையன்ட்களிடமிருந்து சுயாதீனமாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது. ஒரு பணியைச் செய்ய பல வழிகள் இருக்கும்போது, அவற்றுக்கிடையில் எளிதாக மாற விரும்பும்போது இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஒரு இ-காமர்ஸ் பயன்பாட்டில் வெவ்வேறு கட்டண முறைகளைக் கவனியுங்கள் (எ.கா., கிரெடிட் கார்டு, பேபால், வங்கி பரிமாற்றம்). ஒவ்வொரு கட்டண முறையும் ஒரு தனி ஸ்ட்ராடஜி பொருளாக செயல்படுத்தப்படலாம்.
• டெம்ப்ளேட் மெத்தட் (Template Method): ஒரு முறையில் ஒரு வழிமுறையின் எலும்புக்கூட்டை வரையறுக்கிறது, சில படிகளை துணை வகுப்புகளுக்கு ஒத்திவைக்கிறது. டெம்ப்ளேட் மெத்தட் வழிமுறையின் கட்டமைப்பை மாற்றாமல் துணை வகுப்புகள் ஒரு வழிமுறையின் சில படிகளை மறுவரையறை செய்ய அனுமதிக்கிறது. ஒரு அறிக்கை உருவாக்கும் அமைப்பைக் கவனியுங்கள், அங்கு ஒரு அறிக்கையை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படை படிகள் (எ.கா., தரவு மீட்பு, வடிவமைப்பு, வெளியீடு) ஒரு டெம்ப்ளேட் முறையில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் துணை வகுப்புகள் குறிப்பிட்ட தரவு மீட்பு அல்லது வடிவமைப்பு தர்க்கத்தைத் தனிப்பயனாக்கலாம்.
• விசிட்டர் (Visitor): ஒரு பொருள் கட்டமைப்பின் கூறுகளில் செய்யப்பட வேண்டிய ஒரு செயல்பாட்டைக் குறிக்கிறது. விசிட்டர் அது செயல்படும் கூறுகளின் வகுப்புகளை மாற்றாமல் ஒரு புதிய செயல்பாட்டை வரையறுக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. ஒரு சிக்கலான தரவுக் கட்டமைப்பைக் கடந்து செல்வதைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள் (எ.கா., ஒரு சுருக்க தொடரியல் மரம்) மற்றும் வெவ்வேறு வகையான முனைகளில் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்வது (எ.கா., குறியீடு பகுப்பாய்வு, தேர்வுமுறை).

வெவ்வேறு நிரலாக்க மொழிகளில் எடுத்துக்காட்டுகள்

வடிவமைப்பு முறைகளின் கொள்கைகள் சீராக இருந்தாலும், அவற்றின் செயலாக்கம் பயன்படுத்தப்படும் நிரலாக்க மொழியைப் பொறுத்து மாறுபடலாம்.

• ஜாவா: நான்கு பேர் குழுவின் எடுத்துக்காட்டுகள் முதன்மையாக C++ மற்றும் ஸ்மால்டாக்கை அடிப்படையாகக் கொண்டிருந்தன, ஆனால் ஜாவாவின் பொருள் சார்ந்த இயல்பு வடிவமைப்பு முறைகளைச் செயல்படுத்த மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது. ஒரு பிரபலமான ஜாவா கட்டமைப்பான ஸ்பிரிங் ஃபிரேம்வொர்க், சிங்கிள்டன், ஃபேக்டரி மற்றும் ப்ராக்ஸி போன்ற வடிவமைப்பு முறைகளை விரிவாகப் பயன்படுத்துகிறது.
• பைத்தான்: பைத்தானின் டைனமிக் டைப்பிங் மற்றும் நெகிழ்வான தொடரியல் வடிவமைப்பு முறைகளின் சுருக்கமான மற்றும் வெளிப்படையான செயலாக்கங்களை அனுமதிக்கின்றன. பைத்தானுக்கு வேறுபட்ட குறியீட்டு நடை உள்ளது. சில முறைகளை எளிதாக்க `@decorator` ஐப் பயன்படுத்துதல்.
• C#: C# பொருள் சார்ந்த கொள்கைகளுக்கு வலுவான ஆதரவையும் வழங்குகிறது, மேலும் வடிவமைப்பு முறைகள் .NET மேம்பாட்டில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஜாவாஸ்கிரிப்ட்: ஜாவாஸ்கிரிப்டின் முன்மாதிரி அடிப்படையிலான பரம்பரை மற்றும் செயல்பாட்டு நிரலாக்க திறன்கள் வடிவமைப்பு முறை செயலாக்கங்களை அணுகுவதற்கு வெவ்வேறு வழிகளை வழங்குகின்றன. மாட்யூல், அப்சர்வர் மற்றும் ஃபேக்டரி போன்ற முறைகள் பொதுவாக ரியாக்ட், ஆங்குலர் மற்றும் வ்யூ.js போன்ற முன்-இறுதி மேம்பாட்டு கட்டமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

வடிவமைப்பு முறைகள் பல நன்மைகளை வழங்கினாலும், அவற்றை நியாயமாகப் பயன்படுத்துவதும் பொதுவான ஆபத்துக்களைத் தவிர்ப்பதும் முக்கியம்:

• அதிகப்படியான பொறியியல்: முறைகளை முன்கூட்டியே அல்லது தேவையற்ற முறையில் பயன்படுத்துவது, புரிந்துகொள்வதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் கடினமான அதிகப்படியான சிக்கலான குறியீட்டிற்கு வழிவகுக்கும். ஒரு எளிய அணுகுமுறை போதுமானதாக இருந்தால், ஒரு தீர்வின் மீது ஒரு முறையைத் திணிக்க வேண்டாம்.
• முறையைத் தவறாகப் புரிந்துகொள்வது: ஒரு முறை தீர்க்கும் சிக்கலையும், அது பொருந்தக்கூடிய சூழலையும் அதைச் செயல்படுத்த முயற்சிக்கும் முன் முழுமையாகப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.
• சாதக பாதகங்களைப் புறக்கணித்தல்: ஒவ்வொரு வடிவமைப்பு முறையும் சாதக பாதகங்களுடன் வருகிறது. சாத்தியமான குறைபாடுகளைக் கருத்தில் கொண்டு, உங்கள் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலையில் நன்மைகள் செலவுகளை விட அதிகமாக இருப்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.
• குறியீட்டை நகலெடுத்து ஒட்டுதல்: வடிவமைப்பு முறைகள் குறியீடு வார்ப்புருக்கள் அல்ல. அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் புரிந்து கொண்டு, உங்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப முறையை மாற்றியமைக்கவும்.

நான்கு பேர் குழுவிற்கு அப்பால்

GoF முறைகள் அடிப்படையாக இருந்தாலும், வடிவமைப்பு முறைகளின் உலகம் தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது. ஒரே நேரத்தில் நிரலாக்கம், விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் மற்றும் கிளவுட் கம்ப்யூட்டிங் போன்ற பகுதிகளில் குறிப்பிட்ட சவால்களை எதிர்கொள்ள புதிய முறைகள் வெளிப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

• CQRS (Command Query Responsibility Segregation): மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் அளவிடுதலுக்காக வாசிப்பு மற்றும் எழுதும் செயல்பாடுகளைப் பிரிக்கிறது.
• நிகழ்வு ஆதாரம் (Event Sourcing): ஒரு பயன்பாட்டின் நிலையின் அனைத்து மாற்றங்களையும் நிகழ்வுகளின் வரிசையாகப் பிடிக்கிறது, இது ஒரு விரிவான தணிக்கைப் பதிவை வழங்குகிறது மற்றும் ரீப்ளே மற்றும் டைம் டிராவல் போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களை செயல்படுத்துகிறது.
• மைக்ரோ சர்வீசஸ் கட்டமைப்பு (Microservices Architecture): ஒரு பயன்பாட்டை சிறிய, சுயாதீனமாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய சேவைகளின் தொகுப்பாக சிதைக்கிறது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வணிகத் திறனுக்குப் பொறுப்பாகும்.

முடிவுரை

வடிவமைப்பு முறைகள் மென்பொருள் டெவலப்பர்களுக்கு அத்தியாவசியமான கருவிகளாகும், இது பொதுவான வடிவமைப்பு சிக்கல்களுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய தீர்வுகளை வழங்குகிறது மற்றும் குறியீட்டின் தரம், பராமரிப்பு மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றை ஊக்குவிக்கிறது. வடிவமைப்பு முறைகளுக்குப் பின்னால் உள்ள கொள்கைகளைப் புரிந்துகொண்டு அவற்றை நியாயமாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் மிகவும் வலுவான, நெகிழ்வான மற்றும் திறமையான மென்பொருள் அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும். இருப்பினும், குறிப்பிட்ட சூழல் மற்றும் சம்பந்தப்பட்ட சாதக பாதகங்களைக் கருத்தில் கொள்ளாமல் குருட்டுத்தனமாக முறைகளைப் பயன்படுத்துவதைத் தவிர்ப்பது மிகவும் முக்கியமானது. மென்பொருள் மேம்பாட்டின் எப்போதும் மாறிவரும் நிலப்பரப்புடன் தற்போதைய நிலையில் இருக்க புதிய முறைகளைக் கற்றுக்கொள்வதும் ஆராய்வதும் அவசியம். சிங்கப்பூர் முதல் சிலிக்கான் வேலி வரை, வடிவமைப்பு முறைகளைப் புரிந்துகொள்வதும் பயன்படுத்துவதும் மென்பொருள் கட்டடக் கலைஞர்கள் மற்றும் டெவலப்பர்களுக்கு ஒரு உலகளாவிய திறமையாகும்.