M

MLOG

O'zbek

Obyektga yo'naltirilgan loyihalash andozalarini o'zlashtirib, mustahkam, kengaytiriladigan va qo'llab-quvvatlanadigan kod yarating. Dasturchilar uchun amaliy qo'llanma.

Dasturiy ta'minot arxitekturasini o'zlashtirish: Obyektga yo'naltirilgan loyihalash andozalarini tatbiq etish bo'yicha amaliy qo'llanma

Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish olamida murakkablik asosiy dushmandir. Ilovalar o'sib borishi bilan yangi funksiyalarni qo'shish labirintda harakatlanishdek tuyulishi mumkin, bu yerda bitta noto'g'ri burilish xatolar va texnik qarzlar kaskadiga olib keladi. Tajribali arxitektorlar va muhandislar nafaqat kuchli, balki moslashuvchan, kengaytiriladigan va qo'llab-quvvatlash oson bo'lgan tizimlarni qanday quradilar? Javob ko'pincha Obyektga yo'naltirilgan loyihalash andozalarini chuqur tushunishda yotadi.

Loyihalash andozalari - bu sizning ilovangizga nusxa ko'chirib, joylashtirishingiz mumkin bo'lgan tayyor kod emas. Buning o'rniga, ularni yuqori darajadagi loyihalar — ma'lum bir dasturiy ta'minot dizayni kontekstida tez-tez uchraydigan muammolarga isbotlangan, qayta ishlatiladigan yechimlar deb o'ylang. Ular avval xuddi shunday muammolarga duch kelgan son-sanoqsiz dasturchilarning to'plangan donoligini ifodalaydi. Birinchi marta 1994 yilda Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson va John Vlissides (mashhur "To'rtlik bandasi" yoki GoF nomi bilan tanilgan) tomonidan yozilgan "Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software" nomli fundamental kitobida ommalashgan ushbu andozalar nafis dasturiy arxitektura yaratish uchun lug'at va strategik vositalar to'plamini taqdim etadi.

Ushbu qo'llanma mavhum nazariyadan tashqariga chiqib, ushbu muhim andozalarni amaliy tatbiq etishga sho'ng'iydi. Biz ular nima ekanligini, nima uchun ular zamonaviy (ayniqsa, global) ishlab chiqish jamoalari uchun muhimligini va ularni aniq, amaliy misollar bilan qanday amalga oshirishni o'rganamiz.

Nima uchun loyihalash andozalari global ishlab chiqish kontekstida muhim?

Bugungi o'zaro bog'langan dunyoda ishlab chiqish jamoalari ko'pincha turli qit'alar, madaniyatlar va vaqt mintaqalarida tarqalgan. Bunday sharoitda aniq muloqot juda muhimdir. Aynan shu yerda loyihalash andozalari dasturiy ta'minot arxitekturasi uchun universal til vazifasini o'tab, o'zini namoyon qiladi.

Uchta ustun: Loyihalash andozalarini tasniflash

"To'rtlik bandasi" o'zlarining 23 ta andozasini maqsadlariga qarab uchta asosiy guruhga ajratgan. Ushbu toifalarni tushunish ma'lum bir muammo uchun qaysi andozadan foydalanishni aniqlashga yordam beradi.

  1. Yaratuvchi andozalar: Bu andozalar turli xil obyekt yaratish mexanizmlarini taqdim etadi, bu esa mavjud kodning moslashuvchanligini va qayta ishlatilishini oshiradi. Ular obyekt yaratish jarayonining "qanday" qismini abstraktlashtirib, obyektni yaratish jarayoni bilan shug'ullanadi.
  2. Tarkibiy andozalar: Bu andozalar obyektlar va klasslarni kattaroq tuzilmalarga qanday yig'ishni, shu bilan birga bu tuzilmalarni moslashuvchan va samarali saqlashni tushuntiradi. Ular klass va obyekt kompozitsiyasiga e'tibor qaratadilar.
  3. Xulq-atvor andozalari: Bu andozalar algoritmlar va obyektlar o'rtasida mas'uliyatni taqsimlash bilan bog'liq. Ular obyektlarning o'zaro ta'siri va mas'uliyatni qanday taqsimlashini tavsiflaydi.

Keling, har bir toifadagi eng muhim andozalarning amaliy tatbiqiga sho'ng'iymiz.

Chuqur tahlil: Yaratuvchi andozalarni tatbiq etish

Yaratuvchi andozalar obyekt yaratish jarayonini boshqaradi, bu sizga ushbu fundamental operatsiya ustidan ko'proq nazoratni beradi.

1. Yagona (Singleton) andozasi: Faqat va faqat bitta bo'lishini ta'minlash

Muammo: Siz klassning faqat bitta nusxasi bo'lishini ta'minlashingiz va unga global kirish nuqtasini taqdim etishingiz kerak. Bu ma'lumotlar bazasiga ulanishlar puli, jurnal yozuvchi (logger) yoki konfiguratsiya menejeri kabi umumiy resurslarni boshqaradigan obyektlar uchun odatiy holdir.

Yechim: Yagona (Singleton) andozasi bu muammoni klassning o'zini o'zi yaratish uchun mas'ul qilib yechadi. U odatda to'g'ridan-to'g'ri yaratishni oldini olish uchun xususiy konstruktorni va yagona nusxani qaytaradigan statik metodni o'z ichiga oladi.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Keling, ilova uchun konfiguratsiya menejerini modellashtiramiz. Biz sozlamalarni boshqaradigan faqat bitta obyekt bo'lishini xohlaymiz.


class ConfigurationManager:
    _instance = None

    # __new__ metodi obyekt yaratishda __init__ dan oldin chaqiriladi.
    # Biz yaratish jarayonini boshqarish uchun uni qayta yozamiz.
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            print('Yagona nusxani yaratilmoqda...')
            cls._instance = super(ConfigurationManager, cls).__new__(cls)
            # Sozlamalarni shu yerda initsializatsiya qiling, masalan, fayldan yuklash
            cls._instance.settings = {"api_key": "ABC12345", "timeout": 30}
        return cls._instance

    def get_setting(self, key):
        return self.settings.get(key)

# --- Mijoz kodi ---
manager1 = ConfigurationManager()
print(f"Menejer 1 API kaliti: {manager1.get_setting('api_key')}")

manager2 = ConfigurationManager()
print(f"Menejer 2 API kaliti: {manager2.get_setting('api_key')}")

# Ikkala o'zgaruvchi ham bir xil obyektga ishora qilishini tekshirish
print(f"manager1 va manager2 bir xil nusxami? {manager1 is manager2}")

# Natija:
# Yagona nusxani yaratilmoqda...
# Menejer 1 API kaliti: ABC12345
# Menejer 2 API kaliti: ABC12345
# manager1 va manager2 bir xil nusxami? True

Global mulohazalar: Ko'p oqimli muhitda yuqoridagi oddiy tatbiq ishlamay qolishi mumkin. Ikki oqim bir vaqtning o'zida `_instance` `None` ekanligini tekshirishi, ikkalasi ham buni to'g'ri deb topishi va ikkalasi ham nusxa yaratishi mumkin. Uni oqimlar uchun xavfsiz qilish uchun siz qulflash mexanizmidan foydalanishingiz kerak. Bu yuqori unumdorlikka ega, bir vaqtda ishlaydigan va global miqyosda joylashtirilgan ilovalar uchun muhim mulohazadir.

2. Fabrika Metodi (Factory Method) andozasi: Yaratishni topshirish

Muammo: Sizda obyektlar yaratishi kerak bo'lgan klass bor, lekin u qanday turdagi obyektlar kerak bo'lishini oldindan bila olmaydi. Siz bu mas'uliyatni uning quyi klasslariga topshirmoqchisiz.

Yechim: Obyekt yaratish uchun interfeys yoki abstrakt klassni (yani, "fabrika metodi"ni) aniqlang, lekin qaysi konkret klassni yaratishni quyi klasslarga hal qilishiga imkon bering. Bu mijoz kodini u yaratishi kerak bo'lgan konkret klasslardan ajratadi.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Turli xil transport vositalarini yaratishi kerak bo'lgan logistika kompaniyasini tasavvur qiling. Asosiy logistika ilovasi to'g'ridan-to'g'ri `Truck` yoki `Ship` klasslariga bog'liq bo'lmasligi kerak.


from abc import ABC, abstractmethod

# Mahsulot interfeysi
class Transport(ABC):
    @abstractmethod
    def deliver(self, destination):
        pass

# Konkret Mahsulotlar
class Truck(Transport):
    def deliver(self, destination):
        return f"Yuk mashinasida quruqlik orqali {destination} manziliga yetkazilmoqda."

class Ship(Transport):
    def deliver(self, destination):
        return f"Konteyner kemasida dengiz orqali {destination} manziliga yetkazilmoqda."

# Yaratuvchi (Abstrakt Klass)
class Logistics(ABC):
    @abstractmethod
    def create_transport(self) -> Transport:
        pass

    def plan_delivery(self, destination):
        transport = self.create_transport()
        result = transport.deliver(destination)
        print(result)

# Konkret Yaratuvchilar
class RoadLogistics(Logistics):
    def create_transport(self) -> Transport:
        return Truck()

class SeaLogistics(Logistics):
    def create_transport(self) -> Transport:
        return Ship()

# --- Mijoz kodi ---
def client_code(logistics_provider: Logistics, destination: str):
    logistics_provider.plan_delivery(destination)

print("Dastur: Avtomobil logistikasi bilan ishga tushirildi.")
client_code(RoadLogistics(), "Shahar markazi")

print("\nDastur: Dengiz logistikasi bilan ishga tushirildi.")
client_code(SeaLogistics(), "Xalqaro port")

Amaliy tushuncha: Fabrika Metodi andozasi dunyo bo'ylab qo'llaniladigan ko'plab freymvorklar va kutubxonalarning asosidir. U aniq kengaytirish nuqtalarini taqdim etadi, bu esa boshqa dasturchilarga freymvorkning asosiy kodini o'zgartirmasdan yangi funksionallik (masalan, `Plane` obyektini yaratuvchi `AirLogistics`) qo'shish imkonini beradi.

Chuqur tahlil: Tarkibiy andozalarni tatbiq etish

Tarkibiy andozalar obyektlar va klasslarning kattaroq, yanada moslashuvchan tuzilmalarni hosil qilish uchun qanday biriktirilishiga e'tibor qaratadi.

1. Adapter andozasi: Nomuvofiq interfeyslarni birgalikda ishlashga majbur qilish

Muammo: Siz mavjud klassdan (`Adaptee`) foydalanmoqchisiz, lekin uning interfeysi tizimingizning qolgan kodi (`Target` interfeysi) bilan nomuvofiq. Adapter andozasi ko'prik vazifasini o'taydi.

Yechim: Mijoz kodingiz kutayotgan `Target` interfeysini amalga oshiruvchi o'rovchi klass (`Adapter`) yarating. Ichkarida adapter maqsadli interfeysdan kelgan chaqiruvlarni moslashtiriluvchining interfeysidagi chaqiruvlarga tarjima qiladi. Bu xalqaro sayohat uchun universal quvvat adapterining dasturiy ta'minotdagi ekvivalenti.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Tasavvur qiling, sizning ilovangiz o'zining `Logger` interfeysi bilan ishlaydi, lekin siz boshqa metod nomlash qoidasiga ega bo'lgan mashhur uchinchi tomon jurnal yozish kutubxonasini integratsiya qilmoqchisiz.


# Maqsadli Interfeys (bizning ilovamiz foydalanadigan)
class AppLogger:
    def log_message(self, severity, message):
        raise NotImplementedError

# Moslashtiriluvchi (nomuvofiq interfeysga ega uchinchi tomon kutubxonasi)
class ThirdPartyLogger:
    def write_log(self, level, text):
        print(f"UchinchiTarafJurnali [{level.upper()}]: {text}")

# Adapter
class LoggerAdapter(AppLogger):
    def __init__(self, external_logger: ThirdPartyLogger):
        self._external_logger = external_logger

    def log_message(self, severity, message):
        # Interfeysni tarjima qilish
        self._external_logger.write_log(severity, message)

# --- Mijoz kodi ---
def run_app_tasks(logger: AppLogger):
    logger.log_message("info", "Dastur ishga tushmoqda.")
    logger.log_message("error", "Xizmatga ulanishda xatolik yuz berdi.")

# Biz moslashtiriluvchini yaratamiz va uni adapterimizga o'raymiz
third_party_logger = ThirdPartyLogger()
adapter = LoggerAdapter(third_party_logger)

# Endi bizning ilovamiz adapter orqali uchinchi tomon loggeridan foydalanishi mumkin
run_app_tasks(adapter)

Global kontekst: Bu andoza globallashgan texnologik ekotizimda ajralmas hisoblanadi. U doimiy ravishda turli xil tizimlarni, masalan, har biri o'ziga xos APIga ega bo'lgan turli xalqaro to'lov shlyuzlariga (PayPal, Stripe, Adyen), yetkazib berish provayderlariga yoki mintaqaviy bulut xizmatlariga ulanish uchun ishlatiladi.

2. Dekorator andozasi: Mas'uliyatlarni dinamik ravishda qo'shish

Muammo: Siz obyektga yangi funksionallik qo'shishingiz kerak, lekin merosxo'rlikdan foydalanishni xohlamaysiz. Agar bir nechta funksionallikni birlashtirish kerak bo'lsa (masalan, `CompressedAndEncryptedFileStream` va `EncryptedAndCompressedFileStream`), quyi klass yaratish qattiq bo'lishi va "klasslar portlashiga" olib kelishi mumkin.

Yechim: Dekorator andozasi obyektlarga yangi xulq-atvorlarni ularni maxsus o'rovchi obyektlar ichiga joylashtirish orqali qo'shish imkonini beradi. O'rovchilar o'zlari o'rayotgan obyektlar bilan bir xil interfeysga ega, shuning uchun siz bir-birining ustiga bir nechta dekoratorlarni qo'yishingiz mumkin.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Keling, bildirishnoma tizimini yaratamiz. Biz oddiy bildirishnomadan boshlaymiz va keyin uni SMS va Slack kabi qo'shimcha kanallar bilan bezatamiz.


# Komponent Interfeysi
class Notifier:
    def send(self, message):
        raise NotImplementedError

# Konkret Komponent
class EmailNotifier(Notifier):
    def send(self, message):
        print(f"Email yuborilmoqda: {message}")

# Asosiy Dekorator
class BaseNotifierDecorator(Notifier):
    def __init__(self, wrapped_notifier: Notifier):
        self._wrapped = wrapped_notifier

    def send(self, message):
        self._wrapped.send(message)

# Konkret Dekoratorlar
class SMSDecorator(BaseNotifierDecorator):
    def send(self, message):
        super().send(message)
        print(f"SMS yuborilmoqda: {message}")

class SlackDecorator(BaseNotifierDecorator):
    def send(self, message):
        super().send(message)
        print(f"Slack xabari yuborilmoqda: {message}")

# --- Mijoz kodi ---
# Oddiy email bildirishnomasidan boshlaymiz
notifier = EmailNotifier()

# Endi uni SMS ham yuboradigan qilib bezatamiz
notifier_with_sms = SMSDecorator(notifier)
print("--- Email + SMS orqali xabardor qilish ---")
notifier_with_sms.send("Tizim ogohlantirishi: jiddiy nosozlik!")

# Buning ustiga Slackni ham qo'shamiz
full_notifier = SlackDecorator(notifier_with_sms)
print("\n--- Email + SMS + Slack orqali xabardor qilish ---")
full_notifier.send("Tizim tiklandi.")

Amaliy tushuncha: Dekoratorlar ixtiyoriy funksiyalarga ega tizimlarni yaratish uchun juda mos keladi. Imlo tekshiruvi, sintaksisni ajratib ko'rsatish va avtomatik to'ldirish kabi funksiyalarni foydalanuvchi tomonidan dinamik ravishda qo'shish yoki olib tashlash mumkin bo'lgan matn muharririni o'ylang. Bu yuqori darajada sozlanadigan va moslashuvchan ilovalarni yaratadi.

Chuqur tahlil: Xulq-atvor andozalarini tatbiq etish

Xulq-atvor andozalari obyektlarning qanday muloqot qilishi va mas'uliyatni taqsimlashi haqida bo'lib, ularning o'zaro ta'sirini yanada moslashuvchan va kuchsiz bog'langan qiladi.

1. Kuzatuvchi (Observer) andozasi: Obyektlarni xabardor qilib turish

Muammo: Sizda obyektlar o'rtasida birdan-ko'pga munosabat mavjud. Bir obyekt (`Subject` - Subyekt) o'z holatini o'zgartirganda, uning barcha qaramlari (`Observers` - Kuzatuvchilar) subyekt kuzatuvchilarning konkret klasslari haqida bilishi shart bo'lmagan holda avtomatik ravishda xabardor qilinishi va yangilanishi kerak.

Yechim: `Subject` obyekti o'zining `Observer` obyektlari ro'yxatini saqlaydi. U kuzatuvchilarni biriktirish va ajratish uchun metodlarni taqdim etadi. Holat o'zgarganda, subyekt o'z kuzatuvchilari bo'ylab aylanib chiqadi va har birida `update` metodini chaqiradi.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Klassik misol - turli ommaviy axborot vositalariga (kuzatuvchilarga) yangiliklar tarqatadigan axborot agentligi (subyekt).


# Subyekt (yoki Nashriyotchi)
class NewsAgency:
    def __init__(self):
        self._observers = []
        self._latest_news = None

    def attach(self, observer):
        self._observers.append(observer)

    def detach(self, observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify(self):
        for observer in self._observers:
            observer.update(self)

    def add_news(self, news):
        self._latest_news = news
        self.notify()

    def get_news(self):
        return self._latest_news

# Kuzatuvchi Interfeysi
class Observer(ABC):
    @abstractmethod
    def update(self, subject: NewsAgency):
        pass

# Konkret Kuzatuvchilar
class Website(Observer):
    def update(self, subject: NewsAgency):
        news = subject.get_news()
        print(f"Veb-sayt ekrani: Shoshilinch xabar! {news}")

class NewsChannel(Observer):
    def update(self, subject: NewsAgency):
        news = subject.get_news()
        print(f"Jonli efir yuguruvchi satri: ++ {news} ++")

# --- Mijoz kodi ---
agency = NewsAgency()

website = Website()
agency.attach(website)

news_channel = NewsChannel()
agency.attach(news_channel)

agency.add_news("Yangi texnologiya e'loni tufayli global bozorlar keskin o'sdi.")

agency.detach(website)
print("\n--- Veb-sayt obunani bekor qildi ---")
agency.add_news("Mahalliy ob-havo ma'lumoti: Kuchli yomg'ir kutilmoqda.")

Global ahamiyati: Kuzatuvchi andozasi hodisalarga asoslangan arxitekturalar va reaktiv dasturlashning asosidir. Bu zamonaviy foydalanuvchi interfeyslarini (masalan, React yoki Angular kabi freymvorklarda), real vaqtdagi ma'lumotlar panellarini va global ilovalarni quvvatlantiradigan tarqoq hodisalar manbalari tizimlarini qurish uchun fundamentaldir.

2. Strategiya (Strategy) andozasi: Algoritmlarni inkapsulatsiya qilish

Muammo: Sizda bog'liq algoritmlar oilasi bor (masalan, ma'lumotlarni saralash yoki qiymatni hisoblashning turli usullari) va siz ularni o'zaro almashtiriladigan qilishni xohlaysiz. Ushbu algoritmlardan foydalanadigan mijoz kodi biror biriga qattiq bog'lanmagan bo'lishi kerak.

Yechim: Barcha algoritmlar uchun umumiy interfeysni (`Strategy` - Strategiya) aniqlang. Mijoz klassi (`Context` - Kontekst) strategiya obyektiga havola saqlaydi. Kontekst ishni o'zi bajarish o'rniga strategiya obyektiga topshiradi. Bu algoritmni ish vaqtida tanlash va almashtirish imkonini beradi.

Amaliy tatbiq (Python misoli):

Turli xalqaro tashuvchilarga asoslanib, yetkazib berish xarajatlarini hisoblashi kerak bo'lgan elektron tijorat tizimini ko'rib chiqing.


# Strategiya Interfeysi
class ShippingStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate(self, order_weight_kg):
        pass

# Konkret Strategiyalar
class ExpressShipping(ShippingStrategy):
    def calculate(self, order_weight_kg):
        return order_weight_kg * 5.0 # har bir kg uchun $5.00

class StandardShipping(ShippingStrategy):
    def calculate(self, order_weight_kg):
        return order_weight_kg * 2.5 # har bir kg uchun $2.50

class InternationalShipping(ShippingStrategy):
    def calculate(self, order_weight_kg):
        return 15.0 + (order_weight_kg * 7.0) # $15.00 asosiy + har bir kg uchun $7.00

# Kontekst
class Order:
    def __init__(self, weight, shipping_strategy: ShippingStrategy):
        self.weight = weight
        self._strategy = shipping_strategy

    def set_strategy(self, shipping_strategy: ShippingStrategy):
        self._strategy = shipping_strategy

    def get_shipping_cost(self):
        cost = self._strategy.calculate(self.weight)
        print(f"Buyurtma vazni: {self.weight}kg. Strategiya: {self._strategy.__class__.__name__}. Narxi: ${cost:.2f}")
        return cost

# --- Mijoz kodi ---
order = Order(weight=2, shipping_strategy=StandardShipping())
order.get_shipping_cost()

print("\nMijoz tezroq yetkazib berishni xohlaydi...")
order.set_strategy(ExpressShipping())
order.get_shipping_cost()

print("\nBoshqa mamlakatga jo'natish...")
order.set_strategy(InternationalShipping())
order.get_shipping_cost()

Amaliy tushuncha: Bu andoza Obyektga yo'naltirilgan loyihalashning SOLID tamoyillaridan biri bo'lgan Ochiq/Yopiq tamoyilini kuchli targ'ib qiladi. `Order` klassi kengaytirish uchun ochiq (siz `DroneDelivery` kabi yangi yetkazib berish strategiyalarini qo'shishingiz mumkin), lekin o'zgartirish uchun yopiqdir (`Order` klassining o'zini hech qachon o'zgartirishingiz shart emas). Bu doimiy ravishda yangi logistika hamkorlari va mintaqaviy narxlash qoidalariga moslashishi kerak bo'lgan katta, rivojlanayotgan elektron tijorat platformalari uchun juda muhimdir.

Loyihalash andozalarini tatbiq etish uchun eng yaxshi amaliyotlar

Loyihalash andozalari kuchli bo'lishiga qaramay, ular har dardga davo emas. Ularni noto'g'ri ishlatish haddan tashqari muhandislikka va keraksiz murakkab kodga olib kelishi mumkin. Mana bir nechta yo'naltiruvchi tamoyillar:

Xulosa: Loyihadan durdonagacha

Obyektga yo'naltirilgan loyihalash andozalari shunchaki akademik tushunchalar emas; ular vaqt sinovidan o'tadigan dasturiy ta'minot qurish uchun amaliy vositalar to'plamidir. Ular global jamoalarga samarali hamkorlik qilish imkonini beradigan umumiy tilni taqdim etadi va ular dasturiy ta'minot arxitekturasining takrorlanuvchi muammolariga isbotlangan yechimlarni taklif qiladi. Komponentlarni bir-biridan ajratish, moslashuvchanlikni rag'batlantirish va murakkablikni boshqarish orqali ular mustahkam, kengaytiriladigan va qo'llab-quvvatlanadigan tizimlarni yaratishga imkon beradi.

Ushbu andozalarni o'zlashtirish manzil emas, balki sayohatdir. Hozirda siz duch kelayotgan muammoni hal qiladigan bir yoki ikkita andozani aniqlashdan boshlang. Ularni amalga oshiring, ularning ta'sirini tushuning va asta-sekin o'z repertuaringizni kengaytiring. Arxitektura bilimlariga kiritilgan bu sarmoya, bizning murakkab va o'zaro bog'langan raqamli dunyomizda dasturchi o'z faoliyati davomida qilishi mumkin bo'lgan eng qimmatli sarmoyalardan biridir.