Introducció
Els patrons de disseny són solucions generals reutilitzables per a problemes comuns que es presenten en el desenvolupament de programari. No són codi específic, sinó més aviat descripcions o plantilles sobre com resoldre un problema que es pot utilitzar en moltes situacions diferents.
Conceptes Clau
Definició
- Patró de Disseny: Una solució documentada i provada per a un problema recurrent en el desenvolupament de programari.
- Problema Recurrent: Un problema que es presenta sovint en diferents contextos dins del desenvolupament de programari.
- Solució Reutilitzable: Una solució que es pot aplicar en diferents situacions sense necessitat de ser redissenyada des de zero.
Components d'un Patró de Disseny
- Nom del Patró: Un identificador únic que descriu el patró.
- Problema: La descripció del problema que el patró resol.
- Solució: La descripció de com resoldre el problema, incloent-hi diagrames i exemples de codi.
- Conseqüències: Els avantatges i desavantatges d'utilitzar el patró.
Exemples de Patrons de Disseny
Singleton
- Problema: Necessitat de garantir que una classe només tingui una instància i proporcionar un punt d'accés global a aquesta instància.
- Solució: Crear una classe amb un mètode que crea una nova instància de la classe si encara no existeix. Si ja existeix, retorna la instància existent.
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}Factory Method
- Problema: Necessitat de crear objectes sense especificar la classe exacta de l'objecte que serà creat.
- Solució: Definir una interfície per crear un objecte, però deixar que les subclasses decideixin quina classe instanciar.
public abstract class Product {
public abstract void use();
}
public class ConcreteProductA extends Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("Using Product A");
}
}
public class ConcreteProductB extends Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("Using Product B");
}
}
public abstract class Creator {
public abstract Product factoryMethod();
public void someOperation() {
Product product = factoryMethod();
product.use();
}
}
public class ConcreteCreatorA extends Creator {
@Override
public Product factoryMethod() {
return new ConcreteProductA();
}
}
public class ConcreteCreatorB extends Creator {
@Override
public Product factoryMethod() {
return new ConcreteProductB();
}
}Avantatges d'Usar Patrons de Disseny
- Reutilització: Els patrons de disseny proporcionen solucions provades que es poden reutilitzar en diferents projectes.
- Estandardització: Faciliten la comunicació entre desenvolupadors, ja que proporcionen un llenguatge comú.
- Eficiència: Redueixen el temps de desenvolupament, ja que no cal reinventar la roda per a problemes comuns.
Desavantatges d'Usar Patrons de Disseny
- Complexitat: Alguns patrons poden afegir complexitat innecessària si s'utilitzen en situacions inadequades.
- Sobrecàrrega: L'ús excessiu de patrons pot portar a un codi massa estructurat i difícil de mantenir.
Exercici Pràctic
Exercici 1: Implementar un Singleton
Implementa un patró Singleton en el teu llenguatge de programació preferit. Assegura't que només es pugui crear una instància de la classe.
Solució
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}Exercici 2: Crear una Fàbrica Simple
Implementa un patró Factory Method per crear diferents tipus de productes. Defineix una interfície Product i dues implementacions concretes ProductA i ProductB.
Solució
public interface Product {
void use();
}
public class ProductA implements Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("Using Product A");
}
}
public class ProductB implements Product {
@Override
public void use() {
System.out.println("Using Product B");
}
}
public abstract class Creator {
public abstract Product factoryMethod();
public void someOperation() {
Product product = factoryMethod();
product.use();
}
}
public class ConcreteCreatorA extends Creator {
@Override
public Product factoryMethod() {
return new ProductA();
}
}
public class ConcreteCreatorB extends Creator {
@Override
public Product factoryMethod() {
return new ProductB();
}
}Conclusió
Els patrons de disseny són eines poderoses que poden ajudar a resoldre problemes comuns en el desenvolupament de programari de manera eficient i estandarditzada. Comprendre i saber aplicar aquests patrons és essencial per a qualsevol desenvolupador que vulgui escriure codi net, reutilitzable i mantenible.
Curs de Patrons de Disseny de Programari
Mòdul 1: Introducció als Patrons de Disseny
- Què són els Patrons de Disseny?
- Història i Origen dels Patrons de Disseny
- Classificació dels Patrons de Disseny
- Avantatges i Desavantatges d'Usar Patrons de Disseny
Mòdul 2: Patrons Creacionals
Mòdul 3: Patrons Estructurals
Mòdul 4: Patrons de Comportament
- Introducció als Patrons de Comportament
- Chain of Responsibility
- Command
- Interpreter
- Iterator
- Mediator
- Memento
- Observer
- State
- Strategy
- Template Method
- Visitor
Mòdul 5: Aplicació de Patrons de Disseny
- Com Seleccionar el Patró Adequat
- Exemples Pràctics d'Ús de Patrons
- Patrons de Disseny en Projectes Reals
- Refactorització Usant Patrons de Disseny
Mòdul 6: Patrons de Disseny Avançats
- Patrons de Disseny en Arquitectures Modernes
- Patrons de Disseny en Microserveis
- Patrons de Disseny en Sistemes Distribuïts
- Patrons de Disseny en Desenvolupament Àgil
