دیزاین پترن چیست و چه کاربردی دارد؟

دیزاین پترن چیست و چه کاربردی دارد؟
تاریخ بروزرسانی : 17 آبان 1402 | تعداد بازدید : 486 | زمان خواندن مقاله : 20
پیرامون برنامه نویسی،

دیزاین پترن چیست و چه کاربردی در برنامه نویسی دارد؟

این سوال از جمله پرسش های متداولی به حساب می آید که برنامه نویسان تازه وارد با آن مواجه می شوند. دنیای برنامه نویسی یک دریای عظیم است که مباحث ساده و پیچیدگی زیادی را با خود حمل می کند. استفاده از یک دیزاین پترن مناسب به شما اجازه می دهد تا تکنیک های برنامه نویسی خود را تقویت نمایید. البته که دیزاین پترن ها کاربرد های زیادی داشته و زیر شاخه های گسترده ای را نیز به همراه دارند. توجه به این دسته بندی ها و زیر شاخه ها، همواره نتایج مطلوبی را برای کاربران به همراه خواهد داشت. امروز ما به چیستی دیزاین پترن می پردازیم. پس با ما همراه شوید. 

دیزاین پترن چیست و چه کاربردی دارد؟

بیایید کارمان را با بررسی چیستی دیزاین پترن در برنامه نویسی شروع کنیم. دیزاین پترن ها در واقع راه حلی هستند که می توانند مشکلات ایجاد شده هنگام توسعه نرم افزار را حل کنند. شاید این عبارت کمی گمراه کننده به نظر برسد. پس بیایید آن را از یک دیدگاه دیگر مورد بررسی قرار دهیم. دیزاین پترن در واقع یک نقشه به حساب می آیند که شما می توانید آنها را برای حل یک مشکل در کد خود مورد استفاده قرار دهید. 

دیزاین پترن یک قطعه کد ساده نیست. این مبحث شامل یک سری ابزار های عمومی است که به شما اجازه می دهند تا یک مشکل خاص را حل کنید. شما می توانید جزئیات پترن را دنبال کنید و بهترین راه حل را بر اساس نیاز های برنامه خودتان پیاده سازی نمایید.

شاید تعریف الگوریتم و پترن یکسان به نظر برسد اما در واقعیت میان این دو عنصر تفاوت های زیادی وجود دارد. الگوریتم ها یک سری دستورالعمل خاص را در خود جای داده اند که می توانند برای رسیدن به یک هدف خاص مورد استفاده قرار گیرند. این در حالی است که پترن مشکل را تعریف کرده و بهترین راه حل را برای آن انتخاب می کند. یک الگوریتم همیشه کد ها و اجزای ثابتی دارد. این در حالی است که یک پترن واحد می تواند در دو شکل مختلف پیاده سازی شود. 

دیزاین پترن چیست؟ 

کاربرد دیزاین پترن چیست؟ 

البته که دیزاین پترن در برنامه نویسی کاربرد های زیادی دارد. حل اکثر مشکلات یکی از همین کاربرد ها به حساب می آید. کاربرانی که در حوزه OOP فعال هستند، لزوما باید به مباحث ویژه ای همچون دیزاین پترن توجه ویژه ای داشته باشند. با استفاده از این مفهوم شما می توانید کیفیت کد خود را ارتقا دهید، مفاهیم را قابل فهم تر کنید و روند نگهداری از نرم افزار را نیز ساده سازید. دیزاین پترن در برنامه سازی می تواند روی کیفیت پروژه به صورت مستقیم تاثیر گذار باشد. 

زمانی که شما این مفهوم کلیدی و پر اهمیت را مورد استفاده قرار می دهید، به کد های نگارش شده توسط خود اجازه می دهید تا مجددا در پروژه های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. این مسئله هزینه های تولید را کاهش داده و باعث صرفه جویی در وقت و زمان خواهد شد. پس استفاده از مفاهیم کلیدی و پر اهمیتی همچون دیزاین پترن در یک پروژه برنامه نویسی اهمیت زیادی داشته و روند اجرای پروژه را تحت تاثیر خود قرار می دهد. 

مزیت استفاده از Design Pattern چیست؟

دیزاین پترن در برنامه نویسی می توانند پروسه تحلیل و تفکر شما را به صورت مستقیم تحت تاثیر خود قرار دهند. ابزار های خاصی همچون دیزاین پترن به شما کمک می کنند تا روند نگهداری از کد را ساده کنید و احتمال بروز مشکل به خاطر پیچیدگی بالای کد را پایین بیاورید. دیزاین پترن به گونه ای طراحی شده تا جلوی ایجاد مشکل را بگیرد. زمانی که شما با یک ارور یا مشکل خاص مواجه شدید، با خیال راحت می توانید انواع دیزاین پترن را مورد استفاده قرار دهید. 

دیزاین پترن ها به شما کمک می کنند تا خیلی راحت تر نسبت به تست و آنالیز اجزای مختلف کد خود اقدام نمایید. این ابزار ها به شما اجازه می دهند تا کد های تمیز تری بنویسید و یک تصویر بهتر از فعالیت های خود در ذهن متقاضیان ایجاد نمایید. از جمله دیگر پاسخ هایی که می توان برای سوال "مزیت دیزاین پترن چیست" ارائه نمود، به نحوه ساخت این ابزار اشاره دارد. دیزاین پترن ها به گونه ای طراحی شده اند تا ساختار ذهنی همه توسعه دهندگان مشغول روی یک پروژه خاص را ارتقا دهند. پس ابزار های خاصی همچون دیزاین پترن در برنامه نویسی اهمیت زیادی داشته و روند انجام فعالیت های مختلف را تحت تاثیر خود قرار می دهند. 

معایب استفاده از دیزاین پترن چیست؟ 

با مطالعه مزایای استفاده از این سرویس، حتما شما هم از خود می پرسید که معایب استفاده از Design Pattern چیست؟ همانطور که گفته شد، ابزار های خاصی همچون دیزاین پترن در هر پروژه یک تاثیر خاص دارند. مسلما در پروژه های سنگین و پیچیده، تاثیری که شما از این مبحث دریافت می کنید خیلی عمیق تر از پروژه های ساده و عادی می باشد. 

مباحث آموزشی مربوط به دیزاین پترن گاهی اوقات پیچیدگی زیادی داشته و به راحتی مدیریت نمی شوند. جدا از همه این موارد، دیزاین پترن مبحث پر اهمیتی به حساب می آید که در پروژه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. این در حالی است که پروژه های کوچک تر هم می توانند از آن استفاده نمایند. متاسفانه استفاده از این مفهوم در پروژه های کوچک خیلی متداول نمی باشد. 

انواع دیزاین پترن کدام اند؟ 

انواع دیزاین پترن کدام اند؟ 

در حال حاضر مدل های زیادی از انواع دیزاین پترن در دنیای برنامه نویسی و توسعه نرم افزار وجود دارد. هر کدام از این مدل های دیزاین پترن، یک سری ویژگی های خاص را در خود جای داده اند. شما به عنوان متخصص، همواره باید بر اساس نیاز های پروژه خود نسبت به انتخاب بهترین دیزاین پترن اقدام نمایید. عدم توجه به این مسئله می تواند روند حل مشکل و برنامه نویسی را تحت تاثیر خود قرار دهد. در لیست زیر شما می توانید چند مورد از محبوب ترین و متداول ترین مدل های دیزاین پترن را مشاهده نمایید. 

نام پترن ویژگی ها مثال 
دیزاین پترن های ساختاری (Creational) این دیزاین پترن به کاربران اجازه می دهد تا میزان انعطاف پذیری کد فعلی را تا حد قابل توجهی بالا ببرند.  Factory method، Builder، Prototype، Singleton
دیزاین پترن های ساختمانی (Structural)   این مدل از انواع دیزاین پترن به کاربران اجازه می دهد تا کلاس های کوچکتر را در یک ساختمان بزرگ جای دهند. این در حالی است که همه المان های به کار رفته در این زمینه انعطاف پذیری و بازدهی خود را حفظ می کنند. Adapter، Bridge، Composite، Decorator
دیزاین پترن های رفتاری (Behavioral)  این مدل از انواع دیزاین پترن به گونه ای طراحی شده تا میزان بازدهی ارتباطات و مسئولیت موجود در آبجکت های مختلف را به صورت مستقیم تحت تاثیر خود قرار دهد.  Command، State، Strategy، Visitor

تاریخچه دیزاین پترن در دنیای برنامه نویسی

دنیای تکنولوژی و برنامه نویسی تا امروز تحولات زیادی را به چشم دیده است. تاریخچه دیزاین پترن یکی از همین تحولات پر اهمیت به حساب می آید که روند انجام فعالیت های مختلف را به صورت مستقیم تحت تاثیر خود قرار داده است. پترن ها یا الگو ها در واقعیت یک ساختار معماری بودند که توسط کریستوفر الکساندر طراحی شدند. تاریخچه پیدایش پترن ها به سال 1977 باز می گردد.

پس از گذشت چند سال و افزایش میزان محبوبیت دنیای علوم کامپیوتر، مباحث پر اهمیتی همچون دیزاین پترن هم شروع به کار کردند. این مفهوم در سال 1994 و با انتشار کتاب Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software محبوبیت زیادی کسب نمود. تا امروز مباحث مربوط به دیزاین پترن تحولات گسترده ای را به چشم دیده اند. این مفاهیم دائم در حال تغییر بوده و همواره المان های جدید تری را به خود می افزایند. 

معرفی دیزاین پترن های معروف

با پشت سر گذاشتن مباحث اولیه، می توانیم به سوال بهترین دیزاین پترن در برنامه نویسی چیست پاسخ دهیم. به صورت کلی، بهترین دیزاین پترن های به کار رفته در دنیای برنامه نویسی، زیر شاخه های گسترده ای را در خود جای داده اند. برای دنبال کردن مباحث مربوط به شی گرایی در بهترین حالت ممکن، شما همواره باید به مباحث پیچیده ای همچون دسته بندی و نوع دیزاین پترن توجه کنید. در لیست زیر شما می توانید چند مورد از بهترین و متداول ترین مدل های دیزاین پترن را مشاهده نمایید.

  • Factory Method
  • Builder
  • Prototype
  • Facade
  • Flyweight
  • Proxy
  • Adapter
  • Bridge
  • Command
  • Iterator
  • Mediator
  • Memento
  • Observer

ساختار Design Pattern چیست؟ 

ساختار Design Pattern چیست؟ 

برای استفاده از دیزاین پترن های مختلف در بهترین حالت ممکن، شما باید به ساختار این ابزار توجه ویژه ای داشته باشید. یک دیزاین پترن از چندین قسمت مختلف تشکیل شده است. سه قسمت Structure، Participants و Collaboration به عنوان مهم ترین اجزای این ابزار شناخته می شوند. 

همه انواع این ابزار، سه جزء مذکور را در خود جای داده اند. پس پاسخ دیگری را نمی توان برای سوال "دیزاین پترن چیست" ارائه نمود.این سه قسمت همواره با یکدیگر در تعامل بوده و از تکنیک های مختلفی برای علامت گذاری مشکل و رفع آن استفاده می کنند. 

بهترین روش برای یادگیری حرفه ای Design Pattern چیست؟ 

در نهایت، اگر شما هم به دنبال دریافت پاسخ های جامع تر به سوال "دیزاین پترن چیست" هستید، می توانید از دوره های آموزشی طراحی شده و کتاب هایی که در این زمینه وجود دارد، استفاده نمایید. بهترین راه برای یادگیری دیزاین پترن تمرین و تکرار است.

مطالعه منابع و حل مسائل با سطوح مختلف به شما کمک می کند تا بتوانید کاربرد دیزاین پترن را در دنیای واقعی بیاموزید و آن را در عمل استفاده کنید. استفاده از دیزاین پترن در زندگی روزمره یکی از کار هایی است که به شما کمک می کند این الگو ها را به آسانی درک کنید.  

کلام آخر

امروز ما سعی کردیم تا پاسخ سوال دیزاین پترن چیست را به صورت دقیق مورد بررسی قرار دهیم. دیزاین پترن، مفهومی کلیدی به حساب می آید که روند تفکر و برنامه نویسی را به صورت مستقیم تحت تاثیر خود قرار می دهد. انواع دیزاین پترن زیر شاخه های گسترده ای داشته و کاربران می توانند بر اساس نیاز های خود بهترین مورد را انتخاب نمایند.

لازم به ذکر است که قوی ترین مدل های دیزاین پترن را باید با توجه به نیاز های پروژه انتخاب کرد. عدم توجه به این متغیر، مشکلات گسترده ای را برایتان ایجاد می کند. امروزه دوره های آموزشی زیادی برای کار با دیزاین پترن طراحی شده است. اگر شما هم به دنبال یادگیری مباحث پایه ای و پر اهمیت در دنیای برنامه نویسی هستید، می توانید هم اکنون و با خیال راحت لیست دوره های درسمن را بررسی کنید. 

سوالات متداول

  • بهترین دیزاین پترن کدام است؟

در حال حاضر نمی توان بهترین دیزاین پترن را مشخص نمود. همانطور که گفته شد، بهترین مدل این ابزار باید بر اساس نیاز ها و ساختار پروژه مشخص شود. شما می توانید بر اساس نوع پروژه تان یکی از سه دسته بندی اصلی را انتخاب و دیزاین پترن های موجود در آنها را به کار گیرید. 

  • عدم استفاده از دیزاین پترن چه مشکلی را ایجاد می کند؟

اگر شما به درستی از انواع دیزاین پترن استفاده نکنید، احتمال بالا رفتن میزان پیچیدگی کد و کاهش خوانایی آن وجود دارد. جدا از این مسئله، استفاده نکردن از دیزاین پترن می تواند باعث ایجاد باگ های آزار دهنده در سراسر پروژه شود. 

  • تفاوت انواع دیزاین پترن در چیست؟

انواع مختلف دیزاین پترن در مباحث خاصی همچون ساختار، نحوه عملکرد و مراحل توسعه با یکدیگر تفاوت دارند. مسلما پروسه ای که شما باید برای استفاده از دیزاین پترن های Creational طی کنید با سایر موارد یکسان نمی باشد. 

  • آیا با خواندن کتاب می توان در مورد دیزاین پترن ها اطلاعات کاملی کسب کرد؟

قطعا! روند آموزش لزوما با فیلم دنبال نمی شود! برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه شما می توانید از کتاب های آموزشی شروع کنید. 

  • بهترین کتاب آموزش دیزاین پترن کدام است؟  

تا امروز کارشناسان زیادی نسبت به تهیه محتوای متنی برای دیزاین پترن اقدام نموده اند. کتاب های Head First Design Patterns و Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software دو مورد از بهترین مواردی هستند که شما می توانید آنها را مورد استفاده قرار دهید. البته که این دو کتاب به زبان انگلیسی طراحی شده اند.