பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்ன்: நெகிழ்வான நிகழ்வு அமைப்புகளை உருவாக்குதல்

அப்சர்வர் பேட்டர்ன் என்பது ஒரு நடத்தை வடிவமைப்பு பேட்டர்ன் ஆகும், இது பொருட்களுக்கு இடையே ஒரு-க்கு-பல சார்புகளை வரையறுக்கிறது, இதனால் ஒரு பொருளின் நிலை மாறும்போது, ​​அதன் அனைத்து சார்புகளும் தானாகவே அறிவிக்கப்பட்டு புதுப்பிக்கப்படுகின்றன. இந்த பேட்டர்ன் நெகிழ்வான மற்றும் தளர்வாக இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது. இந்த கட்டுரை அப்சர்வர் பேட்டர்னின் ஒரு பொதுவான செயலாக்கத்தை ஆராய்கிறது, இது நிகழ்வு-இயக்கப்படும் கட்டமைப்புகளில் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

அப்சர்வர் பேட்டர்னைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

அதன் மையத்தில், அப்சர்வர் பேட்டர்ன் இரண்டு முக்கிய பங்கேற்பாளர்களைக் கொண்டுள்ளது:

• Subject (Observable): நிலை மாறும் பொருள். இது அப்சர்வர்களின் பட்டியலைப் பராமரிக்கிறது மற்றும் மாற்றங்கள் ஏற்படும்போது அவர்களுக்கு அறிவிக்கிறது.
• Observer: Subject-க்கு சந்தா செலுத்தும் மற்றும் Subject-ன் நிலை மாறும்போது அறிவிக்கப்படும் ஒரு பொருள்.

இந்த பேட்டர்னின் அழகு Subject-ஐ அதன் அப்சர்வர்களிடமிருந்து பிரிக்கிறது. Subject அதன் அப்சர்வர்களின் குறிப்பிட்ட வகுப்புகளை அறிய தேவையில்லை, அவை ஒரு குறிப்பிட்ட இடைமுகத்தை செயல்படுத்துகின்றன என்பதை மட்டுமே அறிய வேண்டும். இது அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் பராமரிப்பை அனுமதிக்கிறது.

ஏன் ஒரு பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்னைப் பயன்படுத்த வேண்டும்?

ஒரு பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்ன், Subject மற்றும் அப்சர்வர்களுக்கிடையே அனுப்பப்படும் தரவின் வகையை நீங்கள் வரையறுக்க அனுமதிப்பதன் மூலம் பாரம்பரிய பேட்டர்னை மேம்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை பல நன்மைகளை வழங்குகிறது:

• Type Safety: ஜெனரிக்ஸைப் பயன்படுத்துவது Subject மற்றும் அப்சர்வர்களுக்கிடையே சரியான வகை தரவு அனுப்பப்படுவதை உறுதிசெய்கிறது, ரன்டைம் பிழைகளைத் தடுக்கிறது.
• Reusability: வெவ்வேறு தரவு வகைகளுக்கு ஒரு பொதுவான ஜெனரிக் செயலாக்கத்தைப் பயன்படுத்தலாம், குறியீடு நகலெடுப்பைக் குறைக்கிறது.
• Flexibility: ஜெனரிக் வகையை மாற்றுவதன் மூலம் பேட்டர்னை வெவ்வேறு காட்சிகளுக்கு எளிதாக மாற்றியமைக்கலாம்.

செயல்படுத்தும் விவரங்கள்

சர்வதேச மேம்பாட்டுக் குழுக்களுக்கு தெளிவு மற்றும் மாற்றியமைக்கும் தன்மையில் கவனம் செலுத்தி, ஒரு பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்னின் சாத்தியமான செயலாக்கத்தை ஆராய்வோம். நாம் ஒரு கருத்தியல் மொழி-சார்பற்ற அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துவோம், ஆனால் கருத்துக்கள் Java, C#, TypeScript அல்லது Python (type hints உடன்) போன்ற மொழிகளுக்கு நேரடியாக மாற்றப்படுகின்றன.

1. Observer Interface

Observer இடைமுகம் அனைத்து அப்சர்வர்களுக்கான ஒப்பந்தத்தை வரையறுக்கிறது. Subject-ன் நிலை மாறும்போது அழைக்கப்படும் ஒரு ஒற்றை `update` முறையை இது பொதுவாக உள்ளடக்கியது.

interface Observer<T> {
  void update(T data);
}

இந்த இடைமுகத்தில், `T` என்பது Subject-லிருந்து Observer பெறும் தரவின் வகையைக் குறிக்கிறது.

2. Subject (Observable) Class

Subject வகுப்பு அப்சர்வர்களின் பட்டியலைப் பராமரிக்கிறது மற்றும் அவர்களுக்குச் சேர்ப்பதற்கும், அகற்றுவதற்கும், அறிவிப்பதற்கும் முறைகளை வழங்குகிறது.

class Subject<T> {
  private List<Observer<T>> observers = new ArrayList<>();

  public void attach(Observer<T> observer) {
    observers.add(observer);
  }

  public void detach(Observer<T> observer) {
    observers.remove(observer);
  }

  protected void notify(T data) {
    for (Observer<T> observer : observers) {
      observer.update(data);
    }
  }
}

`attach` மற்றும் `detach` முறைகள் அப்சர்வர்கள் Subject-க்கு சந்தா செலுத்துவதற்கும் விலகுவதற்கும் அனுமதிக்கின்றன. `notify` முறை அப்சர்வர்களின் பட்டியலில் செயல்பட்டு, தொடர்புடைய தரவைக் கடந்து அவர்களின் `update` முறையை அழைக்கிறது.

3. Concrete Observers

Concrete observers என்பவை `Observer` இடைமுகத்தை செயல்படுத்தும் வகுப்புகள். Subject-ன் நிலை மாறும்போது எடுக்கப்பட வேண்டிய குறிப்பிட்ட நடவடிக்கைகளை அவை வரையறுக்கின்றன.

class ConcreteObserver implements Observer<String> {
  private String observerId;

  public ConcreteObserver(String id) {
      this.observerId = id;
  }

  @Override
  public void update(String data) {
    System.out.println("Observer " + observerId + " received: " + data);
  }
}

இந்த எடுத்துக்காட்டில், `ConcreteObserver` தரவாக ஒரு `String`-ஐப் பெற்று, அதை கன்சோலில் அச்சிடுகிறது. `observerId` பல அப்சர்வர்களுக்கு இடையில் வேறுபடுத்த உதவுகிறது.

4. Concrete Subject

ஒரு Concrete Subject `Subject`-ஐ விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் நிலையை கொண்டுள்ளது. நிலையை மாற்றும்போது, ​​அது பதிவுசெய்யப்பட்ட அனைத்து அப்சர்வர்களுக்கும் அறிவிக்கிறது.

class ConcreteSubject extends Subject<String> {
  private String message;

  public String getMessage() {
    return message;
  }

  public void setMessage(String message) {
    this.message = message;
    notify(message);
  }
}

`setMessage` முறை Subject-ன் நிலையைப் புதுப்பித்து, புதிய செய்தியுடன் அனைத்து அப்சர்வர்களுக்கும் அறிவிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு பயன்பாடு

பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்னை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு இங்கே:

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

    ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("A");
    ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("B");

    subject.attach(observer1);
    subject.attach(observer2);

    subject.setMessage("Hello, Observers!");

    subject.detach(observer2);

    subject.setMessage("Goodbye, B!");
  }
}

இந்த குறியீடு ஒரு Subject மற்றும் இரண்டு Observers-ஐ உருவாக்குகிறது. பின்னர் Observers-ஐ Subject-க்கு இணைக்கிறது, Subject-ன் செய்தியை அமைக்கிறது, மற்றும் Observers-ல் ஒன்றை துண்டிக்கிறது. வெளியீடு இதுவாக இருக்கும்:

Observer A received: Hello, Observers!
Observer B received: Hello, Observers!
Observer A received: Goodbye, B!

பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்னின் நன்மைகள்

• Loose Coupling: Subject மற்றும் Observers தளர்வாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது மாடுலாரிட்டி மற்றும் பராமரிப்பை ஊக்குவிக்கிறது.
• Flexibility: Subject-ஐ மாற்றாமல் புதிய Observers-ஐ சேர்க்கலாம் அல்லது அகற்றலாம்.
• Reusability: பொதுவான செயலாக்கத்தை வெவ்வேறு தரவு வகைகளுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தலாம்.
• Type Safety: ஜெனரிக்ஸைப் பயன்படுத்துவது Subject மற்றும் Observers-க்கிடையே சரியான வகை தரவு அனுப்பப்படுவதை உறுதிசெய்கிறது.
• Scalability: பல Observers மற்றும் நிகழ்வுகளைக் கையாள எளிதாக அளவிட முடியும்.

பயன்பாட்டு வழக்குகள்

பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்னை பலவிதமான காட்சிகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம், அவையாவன:

• Event-Driven Architectures: மற்ற கூறுகளால் வெளியிடப்படும் நிகழ்வுகளுக்கு கூறுகள் பதிலளிக்கும் நிகழ்வு-இயக்கப்படும் அமைப்புகளை உருவாக்குதல்.
• Graphical User Interfaces (GUIs): பயனர் தொடர்புகளுக்கான நிகழ்வு கையாளுதல் வழிமுறைகளை செயல்படுத்துதல்.
• Data Binding: ஒரு பயன்பாட்டின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையே தரவை ஒத்திசைத்தல்.
• Real-Time Updates: வலை பயன்பாடுகளில் வாடிக்கையாளர்களுக்கு நிகழ்நேர புதுப்பிப்புகளை அனுப்புதல். பங்கு சந்தை அறிவிப்பு பயன்பாட்டை கற்பனை செய்து பாருங்கள், அங்கு பங்கு விலை மாறும்போதெல்லாம் பல வாடிக்கையாளர்கள் புதுப்பிக்கப்பட வேண்டும். பங்கு விலை சேவையகம் Subject ஆகவும், வாடிக்கையாளர் பயன்பாடுகள் Observers ஆகவும் இருக்கலாம்.
• IoT (Internet of Things) Systems: சென்சார் தரவைக் கண்காணித்தல் மற்றும் முன்வரையறுக்கப்பட்ட வரம்புகளின் அடிப்படையில் நடவடிக்கைகளைத் தூண்டுதல். உதாரணமாக, ஒரு ஸ்மார்ட் ஹோம் அமைப்பில், ஒரு வெப்பநிலை சென்சார் (Subject) வெப்பநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை எட்டும்போது வெப்பநிலையை சரிசெய்ய தெர்மோஸ்டாட்டை (Observer) அறிவிக்க முடியும். ஆறுகளில் நீர் மட்டங்களைக் கண்காணித்து வெள்ளத்தை கணிக்க உலகளவில் பரவியுள்ள ஒரு அமைப்பைக் கவனியுங்கள்.

பரிசீலனைகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகள்

• Memory Management: நினைவக கசிவுகளைத் தடுக்க Observers இனி தேவைப்படாதபோது Subject-லிருந்து சரியாக துண்டிக்கப்படுவதை உறுதிசெய்யவும். தேவைப்பட்டால் weak references-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
• Thread Safety: Subject மற்றும் Observers வெவ்வேறு threads-களில் இயங்கினால், observer பட்டியல் மற்றும் அறிவிப்பு செயல்முறை thread-safe ஆக இருப்பதை உறுதிசெய்யவும். locks அல்லது concurrent data structures போன்ற synchronization mechanisms-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
• Error Handling: Observers-ல் உள்ள exceptions முழு அமைப்பையும் செயலிழக்கச் செய்வதைத் தடுக்க சரியான error handling-ஐ செயல்படுத்தவும். `notify` முறைக்குள் try-catch blocks-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
• Performance: Observers-க்கு தேவையற்ற அறிவிப்புகளைத் தவிர்க்கவும். குறிப்பிட்ட நிகழ்வுகளில் ஆர்வமுள்ள Observers-க்கு மட்டுமே அறிவிக்க filtering mechanisms-ஐப் பயன்படுத்தவும். மேலும், `update` முறையை பலமுறை அழைப்பதன் overhead-ஐக் குறைக்க அறிவிப்புகளை batching செய்வதைக் கவனியுங்கள்.
• Event Aggregation: சிக்கலான அமைப்புகளில், பல தொடர்புடைய நிகழ்வுகளை ஒற்றை நிகழ்வாக இணைக்க event aggregation-ஐக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். இது observer logic-ஐ எளிதாக்கும் மற்றும் அறிவிப்புகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கும்.

அப்சர்வர் பேட்டர்னுக்கு மாற்றுகள்

அப்சர்வர் பேட்டர்ன் ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக இருந்தாலும், அது எப்போதும் சிறந்த தீர்வாக இருக்காது. கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய சில மாற்றுகள் இங்கே:

• Publish-Subscribe (Pub/Sub): Publishers மற்றும் Subscribers ஒருவருக்கொருவர் அறியாமல் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கும் ஒரு பொதுவான பேட்டர்ன். இந்த பேட்டர்ன் பெரும்பாலும் message queues அல்லது brokers-ஐப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது.
• Signals/Slots: சில GUI frameworks (எ.கா., Qt) இல் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வழிமுறை, இது பொருட்களை இணைக்க ஒரு type-safe வழியை வழங்குகிறது.
• Reactive Programming: சமச்சீரற்ற தரவு ஸ்ட்ரீம்கள் மற்றும் மாற்றங்களின் பரவலைக் கையாள்வதில் கவனம் செலுத்தும் ஒரு நிரலாக்க paradigm. RxJava மற்றும் ReactiveX போன்ற frameworks reactive அமைப்புகளைச் செயல்படுத்த சக்திவாய்ந்த கருவிகளை வழங்குகின்றன.

பேட்டர்னின் தேர்வு பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பொறுத்தது. ஒரு முடிவை எடுப்பதற்கு முன் ஒவ்வொரு விருப்பத்தின் சிக்கலான தன்மை, அளவிடுதல் மற்றும் பராமரிப்புத்திறன் ஆகியவற்றைக் கவனியுங்கள்.

உலகளாவிய மேம்பாட்டுக் குழு பரிசீலனைகள்

உலகளாவிய மேம்பாட்டுக் குழுக்களுடன் பணிபுரியும்போது, ​​அப்சர்வர் பேட்டர்ன் சீராக செயல்படுத்தப்படுவதையும், அனைத்து குழு உறுப்பினர்களும் அதன் கோட்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வதையும் உறுதி செய்வது முக்கியம். வெற்றிகரமான ஒத்துழைப்புக்கான சில குறிப்புகள் இங்கே:

• Establish Coding Standards: அப்சர்வர் பேட்டர்னைச் செயல்படுத்துவதற்கான தெளிவான coding standards மற்றும் வழிகாட்டுதல்களை வரையறுக்கவும். இது வெவ்வேறு குழுக்கள் மற்றும் பிராந்தியங்களில் குறியீடு சீராகவும் பராமரிக்கக்கூடியதாகவும் இருப்பதை உறுதிசெய்ய உதவும்.
• Provide Training and Documentation: அனைத்து குழு உறுப்பினர்களுக்கும் அப்சர்வர் பேட்டர்ன் குறித்த பயிற்சி மற்றும் ஆவணங்களை வழங்கவும். இது அனைவரும் பேட்டர்னைப் புரிந்துகொள்வதையும் அதை திறம்படப் பயன்படுத்துவதையும் உறுதிசெய்ய உதவும்.
• Use Code Reviews: அப்சர்வர் பேட்டர்ன் சரியாக செயல்படுத்தப்படுவதையும், குறியீடு நிறுவப்பட்ட தரநிலைகளை சந்திப்பதையும் உறுதிசெய்ய வழக்கமான குறியீடு மதிப்பாய்வுகளை மேற்கொள்ளவும்.
• Foster Communication: குழு உறுப்பினர்களிடையே திறந்த தொடர்பு மற்றும் ஒத்துழைப்பை ஊக்குவிக்கவும். இது எந்தவொரு சிக்கல்களையும் ஆரம்பத்திலேயே கண்டறிந்து தீர்க்க உதவும்.
• Consider Localization: Observers-க்கு தரவைக் காண்பிக்கும்போது, ​​localization தேவைகளைக் கருத்தில் கொள்ளவும். தேதிகள், எண்கள் மற்றும் நாணயங்கள் பயனரின் locale-க்கு சரியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிசெய்யவும். உலகளாவிய பயனர் அடிப்படையைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.
• Time Zones: குறிப்பிட்ட நேரங்களில் நிகழும் நிகழ்வுகளைக் கையாளும் போது, ​​time zones-ஐ மனதில் கொள்ளுங்கள். ஒரு சீரான time zone பிரதிநிதித்துவத்தைப் (எ.கா., UTC) பயன்படுத்தவும் மற்றும் காட்சிப்படுத்தும்போது நேரங்களை பயனரின் உள்ளூர் time zone-க்கு மாற்றவும்.

முடிவு

பொதுவான அப்சர்வர் பேட்டர்ன் என்பது நெகிழ்வான மற்றும் தளர்வாக இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். ஜெனரிக்ஸைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நீங்கள் type-safe மற்றும் மறுபயன்பாட்டு செயலாக்கத்தை உருவாக்கலாம், இது பரந்த அளவிலான காட்சிகளுக்கு மாற்றியமைக்கப்படலாம். சரியாக செயல்படுத்தப்பட்டால், அப்சர்வர் பேட்டர்ன் உங்கள் பயன்பாடுகளின் பராமரிப்பு, அளவிடுதல் மற்றும் சோதனைத்திறனை மேம்படுத்த முடியும். ஒரு உலகளாவிய குழுவில் பணிபுரியும் போது, ​​தெளிவான தொடர்பு, சீரான coding standards மற்றும் localization மற்றும் time zone பரிசீலனைகள் குறித்த விழிப்புணர்வுக்கு முக்கியத்துவம் கொடுப்பது வெற்றிகரமான செயலாக்கம் மற்றும் ஒத்துழைப்புக்கு மிக முக்கியமானது. அதன் நன்மைகள், பரிசீலனைகள் மற்றும் மாற்றுகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், உங்கள் திட்டங்களில் இந்த பேட்டர்னை எப்போது, ​​எப்படிப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பது குறித்து நீங்கள் தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்கலாம். அதன் முக்கிய கோட்பாடுகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், உலகெங்கிலும் உள்ள மேம்பாட்டுக் குழுக்கள் மிகவும் வலுவான மற்றும் மாற்றியமைக்கக்கூடிய மென்பொருள் தீர்வுகளை உருவாக்க முடியும்.