డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల ప్రపంచాన్ని అన్వేషించండి, ఇవి సాధారణ సాఫ్ట్‌వేర్ డిజైన్ సమస్యలకు పునర్వినియోగ పరిష్కారాలు. కోడ్ నాణ్యత, నిర్వహణ సామర్థ్యం మరియు స్కేలబిలిటీని ఎలా మెరుగుపరచాలో తెలుసుకోండి.
డిజైన్ ప్యాటర్న్స్: సొగసైన సాఫ్ట్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్ కోసం పునర్వినియోగ పరిష్కారాలు
సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలప్‌మెంట్ రంగంలో, డిజైన్ ప్యాటర్న్స్ అనేవి పరీక్షించి, నిరూపించబడిన బ్లూప్రింట్‌లుగా పనిచేస్తాయి, సాధారణంగా ఎదురయ్యే సమస్యలకు పునర్వినియోగ పరిష్కారాలను అందిస్తాయి. అవి దశాబ్దాల ఆచరణాత్మక అనువర్తనం ద్వారా మెరుగుపరచబడిన ఉత్తమ పద్ధతుల సమాహారాన్ని సూచిస్తాయి, స్కేలబుల్, నిర్వహించదగిన మరియు సమర్థవంతమైన సాఫ్ట్‌వేర్ సిస్టమ్‌లను నిర్మించడానికి ఒక బలమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను అందిస్తాయి. ఈ వ్యాసం డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల ప్రపంచంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, విభిన్న ప్రోగ్రామింగ్ సందర్భాలలో వాటి ప్రయోజనాలు, వర్గీకరణలు మరియు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను అన్వేషిస్తుంది.
డిజైన్ ప్యాటర్న్స్ అంటే ఏమిటి?
డిజైన్ ప్యాటర్న్స్ అనేవి కాపీ-పేస్ట్ చేయడానికి సిద్ధంగా ఉన్న కోడ్ స్నిప్పెట్‌లు కావు. బదులుగా, అవి పునరావృతమయ్యే డిజైన్ సమస్యలకు సాధారణీకరించిన వివరణలు. అవి డెవలపర్‌ల మధ్య ఒక సాధారణ పదజాలం మరియు భాగస్వామ్య అవగాహనను అందిస్తాయి, మరింత ప్రభావవంతమైన కమ్యూనికేషన్ మరియు సహకారానికి వీలు కల్పిస్తాయి. వాటిని సాఫ్ట్‌వేర్ కోసం ఆర్కిటెక్చరల్ టెంప్లేట్‌లుగా భావించండి.
ముఖ్యంగా, ఒక డిజైన్ ప్యాటర్న్ ఒక నిర్దిష్ట సందర్భంలో డిజైన్ సమస్యకు పరిష్కారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది వివరిస్తుంది:
- అది పరిష్కరించే సమస్య.
- సమస్య సంభవించే సందర్భం.
- పాల్గొనే ఆబ్జెక్ట్‌లు మరియు వాటి సంబంధాలతో సహా పరిష్కారం.
- పరిష్కారాన్ని వర్తింపజేయడం వల్ల కలిగే పర్యవసానాలు, వాణిజ్య-లావాదేవీలు మరియు సంభావ్య ప్రయోజనాలతో సహా.
ఈ భావనను "గ్యాంగ్ ఆఫ్ ఫోర్" (GoF) – ఎరిచ్ గామా, రిచర్డ్ హెల్మ్, రాల్ఫ్ జాన్సన్, మరియు జాన్ వ్లిసైడ్స్ – వారి ప్రసిద్ధ పుస్తకం, డిజైన్ ప్యాటర్న్స్: ఎలిమెంట్స్ ఆఫ్ రీయూజబుల్ ఆబ్జెక్ట్-ఓరియెంటెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్లో ప్రాచుర్యం కల్పించారు. ఈ ఆలోచనకు మూలకర్తలు కానప్పటికీ, వారు అనేక ప్రాథమిక ప్యాటర్న్‌లను క్రోడీకరించి, జాబితా చేసి, సాఫ్ట్‌వేర్ డిజైనర్‌ల కోసం ఒక ప్రామాణిక పదజాలాన్ని స్థాపించారు.
డిజైన్ ప్యాటర్న్స్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించాలి?
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల అనేక ముఖ్యమైన ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి:
- మెరుగైన కోడ్ పునర్వినియోగం: ప్యాటర్న్‌లు విభిన్న సందర్భాలకు అనుగుణంగా మార్చగల చక్కగా నిర్వచించిన పరిష్కారాలను అందించడం ద్వారా కోడ్ పునర్వినియోగాన్ని ప్రోత్సహిస్తాయి.
- మెరుగైన నిర్వహణ సామర్థ్యం: స్థాపించబడిన ప్యాటర్న్‌లకు కట్టుబడి ఉండే కోడ్ సాధారణంగా అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు సవరించడానికి సులభంగా ఉంటుంది, నిర్వహణ సమయంలో బగ్స్‌ను ప్రవేశపెట్టే ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది.
- పెరిగిన స్కేలబిలిటీ: ప్యాటర్న్‌లు తరచుగా స్కేలబిలిటీ సమస్యలను నేరుగా పరిష్కరిస్తాయి, భవిష్యత్ వృద్ధి మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండే నిర్మాణాలను అందిస్తాయి.
- తగ్గిన అభివృద్ధి సమయం: నిరూపితమైన పరిష్కారాలను ఉపయోగించడం ద్వారా, డెవలపర్లు చక్రంను పునఃఆవిష్కరించడాన్ని నివారించి, వారి ప్రాజెక్ట్‌ల యొక్క ప్రత్యేక అంశాలపై దృష్టి పెట్టవచ్చు.
- మెరుగైన కమ్యూనికేషన్: డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు డెవలపర్‌ల కోసం ఒక సాధారణ భాషను అందిస్తాయి, మెరుగైన కమ్యూనికేషన్ మరియు సహకారాన్ని సులభతరం చేస్తాయి.
- తగ్గిన సంక్లిష్టత: ప్యాటర్న్‌లు పెద్ద సాఫ్ట్‌వేర్ సిస్టమ్‌లను చిన్న, మరింత నిర్వహించదగిన భాగాలుగా విభజించడం ద్వారా వాటి సంక్లిష్టతను నిర్వహించడానికి సహాయపడతాయి.
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల వర్గాలు
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు సాధారణంగా మూడు ప్రధాన రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి:
1. క్రియేషనల్ ప్యాటర్న్స్
క్రియేషనల్ ప్యాటర్న్‌లు ఆబ్జెక్ట్ సృష్టి యంత్రాంగాలతో వ్యవహరిస్తాయి, ఇన్‌స్టాన్షియేషన్ ప్రక్రియను సంగ్రహించడం మరియు ఆబ్జెక్ట్‌లు ఎలా సృష్టించబడతాయో సౌలభ్యాన్ని అందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంటాయి. అవి ఆబ్జెక్ట్‌లను ఉపయోగించే క్లయింట్ కోడ్ నుండి ఆబ్జెక్ట్ సృష్టి తర్కాన్ని వేరు చేస్తాయి.
- సింగిల్‌టన్: ఒక క్లాస్‌కు ఒకే ఒక ఇన్‌స్టాన్స్ ఉందని నిర్ధారిస్తుంది మరియు దానికి గ్లోబల్ యాక్సెస్ పాయింట్‌ను అందిస్తుంది. ఒక క్లాసిక్ ఉదాహరణ లాగింగ్ సర్వీస్. జర్మనీ వంటి కొన్ని దేశాల్లో, డేటా గోప్యతకు అత్యంత ప్రాధాన్యత ఇస్తారు, మరియు GDPR వంటి నిబంధనలకు అనుగుణంగా, సున్నితమైన సమాచారానికి యాక్సెస్‌ను జాగ్రత్తగా నియంత్రించడానికి మరియు ఆడిట్ చేయడానికి ఒక సింగిల్‌టన్ లాగర్ ఉపయోగించబడవచ్చు.
- ఫ్యాక్టరీ మెథడ్: ఒక ఆబ్జెక్ట్‌ను సృష్టించడానికి ఒక ఇంటర్‌ఫేస్‌ను నిర్వచిస్తుంది, కానీ ఏ క్లాస్‌ను ఇన్‌స్టాన్షియేట్ చేయాలో సబ్‌క్లాస్‌లు నిర్ణయించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది వాయిదా వేయబడిన ఇన్‌స్టాన్షియేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది, కంపైల్ సమయంలో మీకు ఖచ్చితమైన ఆబ్జెక్ట్ రకం తెలియనప్పుడు ఉపయోగపడుతుంది. క్రాస్-ప్లాట్‌ఫారమ్ UI టూల్‌కిట్‌ను పరిగణించండి. ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ (ఉదా., విండోస్, మాక్‌ఓఎస్, లినక్స్) ఆధారంగా సృష్టించాల్సిన సరైన బటన్ లేదా టెక్స్ట్ ఫీల్డ్ క్లాస్‌ను ఫ్యాక్టరీ మెథడ్ నిర్ణయించగలదు.
- అబ్‌స్ట్రాక్ట్ ఫ్యాక్టరీ: సంబంధిత లేదా ఆధారపడిన ఆబ్జెక్ట్‌ల కుటుంబాలను వాటి కాంక్రీట్ క్లాస్‌లను పేర్కొనకుండా సృష్టించడానికి ఒక ఇంటర్‌ఫేస్‌ను అందిస్తుంది. విభిన్న భాగాల సెట్‌ల మధ్య సులభంగా మారవలసి వచ్చినప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది. అంతర్జాతీయీకరణ గురించి ఆలోచించండి. వినియోగదారు యొక్క లొకేల్ (ఉదా., ఇంగ్లీష్, ఫ్రెంచ్, జపనీస్) ఆధారంగా సరైన భాష మరియు ఫార్మాటింగ్‌తో UI భాగాలను (బటన్లు, లేబుల్స్, మొదలైనవి) ఒక అబ్‌స్ట్రాక్ట్ ఫ్యాక్టరీ సృష్టించగలదు.
- బిల్డర్: ఒక సంక్లిష్ట ఆబ్జెక్ట్ యొక్క నిర్మాణాన్ని దాని ప్రాతినిధ్యం నుండి వేరు చేస్తుంది, అదే నిర్మాణ ప్రక్రియను విభిన్న ప్రాతినిధ్యాలను సృష్టించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒకే అసెంబ్లీ లైన్ ప్రక్రియతో కానీ విభిన్న భాగాలతో వివిధ రకాల కార్లను (స్పోర్ట్స్ కార్, సెడాన్, SUV) నిర్మించడం ఊహించుకోండి.
- ప్రోటోటైప్: ఒక ప్రోటోటైపికల్ ఇన్‌స్టాన్స్‌ను ఉపయోగించి సృష్టించాల్సిన ఆబ్జెక్ట్‌ల రకాలను నిర్దేశిస్తుంది మరియు ఈ ప్రోటోటైప్‌ను కాపీ చేయడం ద్వారా కొత్త ఆబ్జెక్ట్‌లను సృష్టిస్తుంది. ఆబ్జెక్ట్‌లను సృష్టించడం ఖరీదైనప్పుడు మరియు మీరు పునరావృత ఇనిషియలైజేషన్‌ను నివారించాలనుకున్నప్పుడు ఇది ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక గేమ్ ఇంజిన్ అక్షరాలు లేదా పర్యావరణ ఆబ్జెక్ట్‌ల కోసం ప్రోటోటైప్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, వాటిని మొదటి నుండి పునఃసృష్టించడానికి బదులుగా అవసరమైనప్పుడు వాటిని క్లోన్ చేస్తుంది.
2. స్ట్రక్చరల్ ప్యాటర్న్స్
స్ట్రక్చరల్ ప్యాటర్న్‌లు పెద్ద నిర్మాణాలను రూపొందించడానికి క్లాస్‌లు మరియు ఆబ్జెక్ట్‌లు ఎలా కంపోజ్ చేయబడతాయో దానిపై దృష్టి పెడతాయి. అవి ఎంటిటీల మధ్య సంబంధాలు మరియు వాటిని ఎలా సరళీకరించాలో వ్యవహరిస్తాయి.
- అడాప్టర్: ఒక క్లాస్ యొక్క ఇంటర్‌ఫేస్‌ను క్లయింట్లు ఆశించే మరో ఇంటర్‌ఫేస్‌గా మారుస్తుంది. ఇది అననుకూల ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో ఉన్న క్లాస్‌లను కలిసి పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఉదాహరణకు, XML ఉపయోగించే లెగసీ సిస్టమ్‌ను JSON ఉపయోగించే కొత్త సిస్టమ్‌తో ఇంటిగ్రేట్ చేయడానికి మీరు అడాప్టర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.
- బ్రిడ్జ్: ఒక అబ్‌స్ట్రాక్షన్‌ను దాని ఇంప్లిమెంటేషన్ నుండి వేరు చేస్తుంది, తద్వారా రెండూ స్వతంత్రంగా మారవచ్చు. మీ డిజైన్‌లో బహుళ వైవిధ్య కోణాలు ఉన్నప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది. విభిన్న ఆకారాలు (వృత్తం, దీర్ఘచతురస్రం) మరియు విభిన్న రెండరింగ్ ఇంజన్లు (OpenGL, DirectX) మద్దతు ఇచ్చే డ్రాయింగ్ అప్లికేషన్‌ను పరిగణించండి. బ్రిడ్జ్ ప్యాటర్న్ ఆకార అబ్‌స్ట్రాక్షన్‌ను రెండరింగ్ ఇంజన్ ఇంప్లిమెంటేషన్ నుండి వేరు చేస్తుంది, ఇతరులను ప్రభావితం చేయకుండా కొత్త ఆకారాలు లేదా రెండరింగ్ ఇంజన్‌లను జోడించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
- కంపోజిట్: ఆబ్జెక్ట్‌లను ట్రీ నిర్మాణాలలో కంపోజ్ చేసి పార్ట్-హోల్ హైరార్కీలను సూచిస్తుంది. ఇది క్లయింట్లు వ్యక్తిగత ఆబ్జెక్ట్‌లను మరియు ఆబ్జెక్ట్‌ల కంపోజిషన్‌లను ఏకరీతిగా పరిగణించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒక క్లాసిక్ ఉదాహరణ ఫైల్ సిస్టమ్, ఇక్కడ ఫైళ్లు మరియు డైరెక్టరీలను ట్రీ స్ట్రక్చర్‌లోని నోడ్‌లుగా పరిగణించవచ్చు. ఒక బహుళజాతి కంపెనీ సందర్భంలో, సంస్థాగత చార్ట్‌ను పరిగణించండి. కంపోజిట్ ప్యాటర్న్ విభాగాలు మరియు ఉద్యోగుల హైరార్కీని సూచించగలదు, వ్యక్తిగత ఉద్యోగులు లేదా మొత్తం విభాగాలపై కార్యకలాపాలను (ఉదా., బడ్జెట్‌ను లెక్కించడం) నిర్వహించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
- డెకరేటర్: ఒక ఆబ్జెక్ట్‌కు డైనమిక్‌గా బాధ్యతలను జోడిస్తుంది. ఇది ఫంక్షనాలిటీని విస్తరించడానికి సబ్‌క్లాసింగ్‌కు సౌకర్యవంతమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తుంది. UI భాగాలకు సరిహద్దులు, నీడలు లేదా నేపథ్యాల వంటి లక్షణాలను జోడించడం ఊహించుకోండి.
- ఫసాడ్: ఒక సంక్లిష్ట సబ్‌సిస్టమ్‌కు సరళీకృత ఇంటర్‌ఫేస్‌ను అందిస్తుంది. ఇది సబ్‌సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించడానికి మరియు అర్థం చేసుకోవడానికి సులభం చేస్తుంది. ఒక ఉదాహరణ కంపైలర్, ఇది లెక్సికల్ అనాలిసిస్, పార్సింగ్ మరియు కోడ్ జనరేషన్ యొక్క సంక్లిష్టతలను ఒక సాధారణ `compile()` మెథడ్ వెనుక దాచిపెడుతుంది.
- ఫ్లైవెయిట్: పెద్ద సంఖ్యలో ఫైన్-గ్రైన్డ్ ఆబ్జెక్ట్‌లకు సమర్థవంతంగా మద్దతు ఇవ్వడానికి షేరింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. కొన్ని సాధారణ స్థితిని పంచుకునే పెద్ద సంఖ్యలో ఆబ్జెక్ట్‌లు ఉన్నప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది. ఒక టెక్స్ట్ ఎడిటర్‌ను పరిగణించండి. ఫ్లైవెయిట్ ప్యాటర్న్‌ను క్యారెక్టర్ గ్లిఫ్‌లను పంచుకోవడానికి ఉపయోగించవచ్చు, పెద్ద డాక్యుమెంట్‌లను ప్రదర్శించేటప్పుడు మెమరీ వినియోగాన్ని తగ్గించడం మరియు పనితీరును మెరుగుపరచడం, ముఖ్యంగా చైనీస్ లేదా జపనీస్ వంటి వేలాది అక్షరాలతో కూడిన అక్షర సెట్‌లతో వ్యవహరించేటప్పుడు ఇది సంబంధితంగా ఉంటుంది.
- ప్రాక్సీ: మరొక ఆబ్జెక్ట్‌కు యాక్సెస్‌ను నియంత్రించడానికి దాని కోసం ఒక ప్రత్యామ్నాయం లేదా ప్లేస్‌హోల్డర్‌ను అందిస్తుంది. ఇది లేజీ ఇనిషియలైజేషన్, యాక్సెస్ కంట్రోల్ లేదా రిమోట్ యాక్సెస్ వంటి వివిధ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక సాధారణ ఉదాహరణ ప్రాక్సీ ఇమేజ్, ఇది మొదట ఒక ఇమేజ్ యొక్క తక్కువ-రిజల్యూషన్ వెర్షన్‌ను లోడ్ చేస్తుంది మరియు అవసరమైనప్పుడు అధిక-రిజల్యూషన్ వెర్షన్‌ను లోడ్ చేస్తుంది.
3. బిహేవియరల్ ప్యాటర్న్స్
బిహేవియరల్ ప్యాటర్న్‌లు అల్గారిథమ్‌లు మరియు ఆబ్జెక్ట్‌ల మధ్య బాధ్యతల కేటాయింపుకు సంబంధించినవి. అవి ఆబ్జెక్ట్‌లు ఎలా పరస్పరం వ్యవహరిస్తాయి మరియు బాధ్యతలను పంపిణీ చేస్తాయో వర్ణిస్తాయి.
- చైన్ ఆఫ్ రెస్పాన్సిబిలిటీ: ఒక అభ్యర్థనను నిర్వహించడానికి బహుళ ఆబ్జెక్ట్‌లకు అవకాశం ఇవ్వడం ద్వారా అభ్యర్థన యొక్క పంపినవారిని దాని గ్రహీతకు జతచేయడాన్ని నివారిస్తుంది. అభ్యర్థన హ్యాండ్లర్‌ల గొలుసు వెంట పంపబడుతుంది, వాటిలో ఒకటి దానిని నిర్వహించే వరకు. ఒక హెల్ప్ డెస్క్ సిస్టమ్‌ను పరిగణించండి, ఇక్కడ అభ్యర్థనలు వాటి సంక్లిష్టత ఆధారంగా వివిధ మద్దతు శ్రేణులకు పంపబడతాయి.
- కమాండ్: ఒక అభ్యర్థనను ఆబ్జెక్ట్‌గా ఎన్‌క్యాప్సులేట్ చేస్తుంది, తద్వారా మీరు విభిన్న అభ్యర్థనలతో క్లయింట్‌లను పారామీటరైజ్ చేయడానికి, అభ్యర్థనలను క్యూ లేదా లాగ్ చేయడానికి మరియు అన్डू చేయదగిన కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇవ్వడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒక టెక్స్ట్ ఎడిటర్ గురించి ఆలోచించండి, ఇక్కడ ప్రతి చర్య (ఉదా., కట్, కాపీ, పేస్ట్) ఒక కమాండ్ ఆబ్జెక్ట్ ద్వారా సూచించబడుతుంది.
- ఇంటర్‌ప్రెటర్: ఒక భాష ఇవ్వబడినప్పుడు, దాని వ్యాకరణం కోసం ఒక ప్రాతినిధ్యాన్ని నిర్వచించండి, దానితో పాటు భాషలోని వాక్యాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాతినిధ్యాన్ని ఉపయోగించే ఒక ఇంటర్‌ప్రెటర్‌ను నిర్వచించండి. డొమైన్-స్పెసిఫిక్ లాంగ్వేజెస్ (DSLs) సృష్టించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
- ఇటరేటర్: ఒక అగ్రిగేట్ ఆబ్జెక్ట్ యొక్క మూలకాలను దాని అంతర్లీన ప్రాతినిధ్యాన్ని బహిర్గతం చేయకుండా వరుసగా యాక్సెస్ చేయడానికి ఒక మార్గాన్ని అందిస్తుంది. ఇది డేటా సేకరణలను ట్రావర్స్ చేయడానికి ఒక ప్రాథమిక ప్యాటర్న్.
- మీడియేటర్: ఆబ్జెక్ట్‌ల సమితి ఎలా పరస్పరం వ్యవహరిస్తుందో ఎన్‌క్యాప్సులేట్ చేసే ఒక ఆబ్జెక్ట్‌ను నిర్వచిస్తుంది. ఇది ఆబ్జెక్ట్‌లను ఒకదానికొకటి స్పష్టంగా సూచించకుండా ఉంచడం ద్వారా లూస్ కప్లింగ్‌ను ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు వాటి పరస్పర చర్యను స్వతంత్రంగా మార్చడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఒక చాట్ అప్లికేషన్‌ను పరిగణించండి, ఇక్కడ ఒక మీడియేటర్ ఆబ్జెక్ట్ వివిధ వినియోగదారుల మధ్య కమ్యూనికేషన్‌ను నిర్వహిస్తుంది.
- మెమెంటో: ఎన్‌క్యాప్సులేషన్‌ను ఉల్లంఘించకుండా, ఒక ఆబ్జెక్ట్ యొక్క అంతర్గత స్థితిని సంగ్రహించి, బాహ్యీకరించండి, తద్వారా ఆబ్జెక్ట్ తరువాత ఈ స్థితికి పునరుద్ధరించబడుతుంది. అన్डू/రీడూ ఫంక్షనాలిటీని అమలు చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
- అబ్జర్వర్: ఆబ్జెక్ట్‌ల మధ్య ఒకటి-నుండి-అనేకం ఆధారపడటాన్ని నిర్వచిస్తుంది, తద్వారా ఒక ఆబ్జెక్ట్ స్థితి మారినప్పుడు, దాని ఆధారపడినవన్నీ స్వయంచాలకంగా తెలియజేయబడతాయి మరియు నవీకరించబడతాయి. ఈ ప్యాటర్న్ UI ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ అంతర్లీన డేటా మోడల్ (సబ్జెక్ట్) మారినప్పుడు UI మూలకాలు (అబ్జర్వర్స్) తమను తాము నవీకరించుకుంటాయి. ఒక స్టాక్ మార్కెట్ అప్లికేషన్, ఇక్కడ స్టాక్ ధరలు (సబ్జెక్ట్) మారినప్పుడల్లా బహుళ చార్ట్‌లు మరియు డిస్‌ప్లేలు (అబ్జర్వర్స్) నవీకరించబడతాయి, ఇది ఒక సాధారణ ఉదాహరణ.
- స్టేట్: ఒక ఆబ్జెక్ట్ దాని అంతర్గత స్థితి మారినప్పుడు దాని ప్రవర్తనను మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది. ఆబ్జెక్ట్ దాని క్లాస్‌ను మార్చినట్లు కనిపిస్తుంది. పరిమిత సంఖ్యలో స్థితులు మరియు వాటి మధ్య పరివర్తనలతో ఆబ్జెక్ట్‌లను మోడల్ చేయడానికి ఈ ప్యాటర్న్ ఉపయోగపడుతుంది. ఎరుపు, పసుపు మరియు ఆకుపచ్చ వంటి స్థితులతో ఒక ట్రాఫిక్ లైట్‌ను పరిగణించండి.
- స్ట్రాటజీ: అల్గారిథమ్‌ల కుటుంబాన్ని నిర్వచిస్తుంది, ప్రతిదాన్ని ఎన్‌క్యాప్సులేట్ చేస్తుంది మరియు వాటిని పరస్పరం మార్చుకోవచ్చు. స్ట్రాటజీ అల్గారిథమ్‌ను ఉపయోగించే క్లయింట్ల నుండి స్వతంత్రంగా మారడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒక పనిని నిర్వహించడానికి మీకు బహుళ మార్గాలు ఉన్నప్పుడు మరియు మీరు వాటి మధ్య సులభంగా మారాలనుకున్నప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది. ఇ-కామర్స్ అప్లికేషన్‌లో వివిధ చెల్లింపు పద్ధతులను (ఉదా., క్రెడిట్ కార్డ్, PayPal, బ్యాంక్ బదిలీ) పరిగణించండి. ప్రతి చెల్లింపు పద్ధతిని ఒక ప్రత్యేక స్ట్రాటజీ ఆబ్జెక్ట్‌గా అమలు చేయవచ్చు.
- టెంప్లేట్ మెథడ్: ఒక మెథడ్‌లో అల్గారిథమ్ యొక్క అస్థిపంజరాన్ని నిర్వచిస్తుంది, కొన్ని దశలను సబ్‌క్లాస్‌లకు వాయిదా వేస్తుంది. టెంప్లేట్ మెథడ్ అల్గారిథమ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మార్చకుండా అల్గారిథమ్ యొక్క నిర్దిష్ట దశలను పునర్నిర్వచించడానికి సబ్‌క్లాస్‌లను అనుమతిస్తుంది. ఒక రిపోర్ట్ జనరేషన్ సిస్టమ్‌ను పరిగణించండి, ఇక్కడ రిపోర్ట్‌ను రూపొందించే ప్రాథమిక దశలు (ఉదా., డేటా పునరుద్ధరణ, ఫార్మాటింగ్, అవుట్‌పుట్) ఒక టెంప్లేట్ మెథడ్‌లో నిర్వచించబడతాయి మరియు సబ్‌క్లాస్‌లు నిర్దిష్ట డేటా పునరుద్ధరణ లేదా ఫార్మాటింగ్ తర్కాన్ని అనుకూలీకరించవచ్చు.
- విజిటర్: ఒక ఆబ్జెక్ట్ స్ట్రక్చర్ యొక్క మూలకాలపై నిర్వహించాల్సిన ఆపరేషన్‌ను సూచిస్తుంది. విజిటర్ మీరు పనిచేసే మూలకాల క్లాస్‌లను మార్చకుండా కొత్త ఆపరేషన్‌ను నిర్వచించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒక సంక్లిష్ట డేటా స్ట్రక్చర్‌ను (ఉదా., ఒక అబ్‌స్ట్రాక్ట్ సింటాక్స్ ట్రీ) ట్రావర్స్ చేయడం మరియు వివిధ రకాల నోడ్‌లపై విభిన్న కార్యకలాపాలను (ఉదా., కోడ్ విశ్లేషణ, ఆప్టిమైజేషన్) నిర్వహించడం ఊహించుకోండి.
వివిధ ప్రోగ్రామింగ్ భాషలలో ఉదాహరణలు
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల సూత్రాలు స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, ఉపయోగించిన ప్రోగ్రామింగ్ భాషను బట్టి వాటి అమలు మారవచ్చు.
- జావా: గ్యాంగ్ ఆఫ్ ఫోర్ ఉదాహరణలు ప్రధానంగా C++ మరియు స్మాల్‌టాక్‌పై ఆధారపడి ఉన్నాయి, కానీ జావా యొక్క ఆబ్జెక్ట్-ఓరియెంటెడ్ స్వభావం డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లను అమలు చేయడానికి బాగా సరిపోతుంది. ఒక ప్రముఖ జావా ఫ్రేమ్‌వర్క్ అయిన స్ప్రింగ్ ఫ్రేమ్‌వర్క్, సింగిల్‌టన్, ఫ్యాక్టరీ మరియు ప్రాక్సీ వంటి డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తుంది.
- పైథాన్: పైథాన్ యొక్క డైనమిక్ టైపింగ్ మరియు సౌకర్యవంతమైన సింటాక్స్ డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల సంక్షిప్త మరియు వ్యక్తీకరణ అమలులకు అనుమతిస్తుంది. పైథాన్‌కు భిన్నమైన కోడింగ్ శైలి ఉంది. నిర్దిష్ట పద్ధతులను సులభతరం చేయడానికి `@decorator`ను ఉపయోగించడం
- C#: C# కూడా ఆబ్జెక్ట్-ఓరియెంటెడ్ సూత్రాలకు బలమైన మద్దతును అందిస్తుంది, మరియు డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు .NET డెవలప్‌మెంట్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
- జావాస్క్రిప్ట్: జావాస్క్రిప్ట్ యొక్క ప్రోటోటైప్-ఆధారిత వారసత్వం మరియు ఫంక్షనల్ ప్రోగ్రామింగ్ సామర్థ్యాలు డిజైన్ ప్యాటర్న్ అమలులను చేరుకోవడానికి విభిన్న మార్గాలను అందిస్తాయి. రియాక్ట్, యాంగ్యులర్ మరియు Vue.js వంటి ఫ్రంట్-ఎండ్ డెవలప్‌మెంట్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లలో మాడ్యూల్, అబ్జర్వర్ మరియు ఫ్యాక్టరీ వంటి ప్యాటర్న్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.
నివారించాల్సిన సాధారణ తప్పులు
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తున్నప్పటికీ, వాటిని వివేకంతో ఉపయోగించడం మరియు సాధారణ ఆపదలను నివారించడం ముఖ్యం:
- అతిగా ఇంజనీరింగ్ చేయడం (Over-Engineering): ప్యాటర్న్‌లను ముందుగానే లేదా అనవసరంగా వర్తింపజేయడం వల్ల అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు నిర్వహించడానికి కష్టంగా ఉండే అత్యంత సంక్లిష్టమైన కోడ్‌కు దారితీస్తుంది. ఒక సరళమైన విధానం సరిపోతే ఒక పరిష్కారంపై ప్యాటర్న్‌ను బలవంతం చేయవద్దు.
- ప్యాటర్న్‌ను తప్పుగా అర్థం చేసుకోవడం: ఒక ప్యాటర్న్ పరిష్కరించే సమస్యను మరియు అది వర్తించే సందర్భాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకున్న తర్వాతే దానిని అమలు చేయడానికి ప్రయత్నించండి.
- వాణిజ్య-లావాదేవీలను విస్మరించడం: ప్రతి డిజైన్ ప్యాటర్న్‌కు వాణిజ్య-లావాదేవీలు ఉంటాయి. సంభావ్య ప్రతికూలతలను పరిగణించండి మరియు మీ నిర్దిష్ట పరిస్థితిలో ప్రయోజనాలు ఖర్చులను మించి ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోండి.
- కోడ్‌ను కాపీ-పేస్ట్ చేయడం: డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు కోడ్ టెంప్లేట్‌లు కావు. అంతర్లీన సూత్రాలను అర్థం చేసుకోండి మరియు మీ నిర్దిష్ట అవసరాలకు అనుగుణంగా ప్యాటర్న్‌ను మార్చుకోండి.
గ్యాంగ్ ఆఫ్ ఫోర్ దాటి
GoF ప్యాటర్న్‌లు పునాదిగా ఉన్నప్పటికీ, డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల ప్రపంచం అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంది. ఏకకాలిక ప్రోగ్రామింగ్, పంపిణీ చేయబడిన సిస్టమ్‌లు మరియు క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ వంటి రంగాలలో నిర్దిష్ట సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి కొత్త ప్యాటర్న్‌లు ఉద్భవిస్తున్నాయి. ఉదాహరణలు:
- CQRS (కమాండ్ క్వెరీ రెస్పాన్సిబిలిటీ సెగ్రిగేషన్): మెరుగైన పనితీరు మరియు స్కేలబిలిటీ కోసం రీడ్ మరియు రైట్ కార్యకలాపాలను వేరు చేస్తుంది.
- ఈవెంట్ సోర్సింగ్: ఒక అప్లికేషన్ యొక్క స్థితికి అన్ని మార్పులను ఈవెంట్‌ల క్రమంలో సంగ్రహిస్తుంది, ఒక సమగ్ర ఆడిట్ లాగ్‌ను అందిస్తుంది మరియు రీప్లే మరియు టైమ్ ట్రావెల్ వంటి అధునాతన లక్షణాలను ప్రారంభిస్తుంది.
- మైక్రోసర్వీసెస్ ఆర్కిటెక్చర్: ఒక అప్లికేషన్‌ను చిన్న, స్వతంత్రంగా triển khai చేయగల సేవల సూట్‌గా విడగొడుతుంది, ప్రతి ఒక్కటి ఒక నిర్దిష్ట వ్యాపార సామర్థ్యానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.
ముగింపు
డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లు సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలపర్‌లకు అవసరమైన సాధనాలు, సాధారణ డిజైన్ సమస్యలకు పునర్వినియోగ పరిష్కారాలను అందిస్తాయి మరియు కోడ్ నాణ్యత, నిర్వహణ సామర్థ్యం మరియు స్కేలబిలిటీని ప్రోత్సహిస్తాయి. డిజైన్ ప్యాటర్న్‌ల వెనుక ఉన్న సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడం మరియు వాటిని వివేకంతో వర్తింపజేయడం ద్వారా, డెవలపర్లు మరింత దృఢమైన, సౌకర్యవంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన సాఫ్ట్‌వేర్ సిస్టమ్‌లను నిర్మించగలరు. అయితే, నిర్దిష్ట సందర్భం మరియు వాణిజ్య-లావాదేవీలను పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా గుడ్డిగా ప్యాటర్న్‌లను వర్తింపజేయకుండా ఉండటం చాలా ముఖ్యం. నిరంతర అభ్యాసం మరియు కొత్త ప్యాటర్న్‌ల అన్వేషణ సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలప్‌మెంట్ యొక్క నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతున్న ల్యాండ్‌స్కేప్‌తో తాజాగా ఉండటానికి అవసరం. సింగపూర్ నుండి సిలికాన్ వ్యాలీ వరకు, డిజైన్ ప్యాటర్న్‌లను అర్థం చేసుకోవడం మరియు వర్తింపజేయడం సాఫ్ట్‌వేర్ ఆర్కిటెక్ట్‌లు మరియు డెవలపర్‌లకు ఒక సార్వత్రిక నైపుణ్యం.