Шаблон проектирования

Описание

0) Принципы объектно-ориентированного программирования

Реализуются базовые принципы абстракции, инкапсуляции, наследования и полиморфизма

1) Основные шаблоны (Fundamental)

1.1. Шаблон делегирования Delegation pattern

Объект внешне выражает некоторое поведение, но в реальности передаёт ответственность за выполнение этого поведения связанному объекту.

1.2. Шаблон функционального дизайна Functional design

Гарантирует, что каждый модуль компьютерной программы имеет только одну обязанность и исполняет её с минимумом побочных эффектов на другие части программы.

1.3. Неизменяемый интерфейс Immutable interface

Создание неизменяемого объекта.

1.4. Интерфейс Interface

Общий метод для структурирования компьютерных программ для того, чтобы их было проще понять.

1.5. Интерфейс-маркер Marker interface

В качестве атрибута (как пометки объектной сущности) применяется наличие или отсутствие реализации интерфейса-маркера. В современных языках программирования вместо этого могут применяться атрибуты или аннотации.

1.6. Контейнер свойств Property container

Позволяет добавлять дополнительные свойства для класса в контейнер (внутри класса), вместо расширения класса новыми свойствами.

1.7. Канал событий Event channel

Расширяет шаблон «издатель — подписчик», создавая централизованный канал для событий. Использует объект-представитель для подписки и объект-представитель для публикации события в канале. Представитель существует отдельно от реального издателя или подписчика. Подписчик может получать опубликованные события от более чем одного объекта, даже если он зарегистрирован только на одном канале.

2) Порождающие шаблоны (Creational)

Шаблоны проектирования, которые абстрагируют процесс инстанцирования. Они позволяют сделать систему независимой от способа создания, композиции и представления объектов. Шаблон, порождающий классы, использует наследование, чтобы изменять инстанцируемый класс, а шаблон, порождающий объекты, делегирует инстанцирование другому объекту.

2.1. Абстрактная фабрика Abstract factory

Класс, который представляет собой интерфейс для создания компонентов системы.

2.2. Строитель Builder

Класс, который представляет собой интерфейс для создания сложного объекта.

2.3. Фабричный метод Factory method

Определяет интерфейс для создания объекта, но оставляет подклассам решение о том, какой класс инстанцировать.

2.4. Отложенная инициализация Lazy initialization

Объект, инициализируемый во время первого обращения к нему.

2.5. Мультитон Multiton

Гарантирует, что класс имеет поименованные экземпляры объекта и обеспечивает глобальную точку доступа к ним.

2.6. Объектный пул Object pool

Класс, который представляет собой интерфейс для работы с набором инициализированных и готовых к использованию объектов.

2.7. Прототип Prototype

Определяет интерфейс создания объекта через клонирование другого объекта вместо создания через конструктор.

2.8. Получение ресурса есть инициализация Resource acquisition is initialization (RAII)

Получение некоторого ресурса совмещается с инициализацией, а освобождение — с уничтожением объекта.

2.9. Одиночка Singleton

Класс, который может иметь только один экземпляр.

3) Структурные шаблоны (Structural)

Определяют различные сложные структуры, которые изменяют интерфейс уже существующих объектов или его реализацию, позволяя облегчить разработку и оптимизировать программу.

3.1. Адаптер Adapter / Wrapper

Объект, обеспечивающий взаимодействие двух других объектов, один из которых использует, а другой предоставляет несовместимый с первым интерфейс.

3.2. Мост Bridge

Структура, позволяющая изменять интерфейс обращения и интерфейс реализации класса независимо.

3.3. Компоновщик Composite

Объект, который объединяет в себе объекты, подобные ему самому.

3.4. Декоратор Decorator

Класс, расширяющий функциональность другого класса без использования наследования.

3.5. Фасад Facade

Объект, который абстрагирует работу с несколькими классами, объединяя их в единое целое.

3.6. Единая точка входа Front controller

Обеспечивает унифицированный интерфейс для интерфейсов в подсистеме. Front Controller определяет высокоуровневый интерфейс, упрощающий использование подсистемы.

3.7. Приспособленец Flyweight

Это объект, представляющий себя как уникальный экземпляр в разных местах программы, но фактически не являющийся таковым.

3.8. Заместитель Proxy

Объект, который является посредником между двумя другими объектами, и который реализует/ограничивает доступ к объекту, к которому обращаются через него.

4) Поведенческие шаблоны (Behavioral)

Определяют взаимодействие между объектами, увеличивая таким образом его гибкость.

4.1. Цепочка обязанностей Chain of responsibility

Предназначен для организации в системе уровней ответственности.

4.2. Команда, Action, Transaction Command

Представляет действие. Объект команды заключает в себе само действие и его параметры.

4.3. Интерпретатор Interpreter

Решает часто встречающуюся, но подверженную изменениям, задачу.

4.4. Итератор, Cursor Iterator

Представляет собой объект, позволяющий получить последовательный доступ к элементам объекта-агрегата без использования описаний каждого из объектов, входящих в состав агрегации.

4.5. Посредник Mediator

Обеспечивает взаимодействие множества объектов, формируя при этом слабую связанность и избавляя объекты от необходимости явно ссылаться друг на друга.

4.6. Хранитель Memento

Позволяет не нарушая инкапсуляцию зафиксировать и сохранить внутренние состояния объекта так, чтобы позднее восстановить его в этих состояниях.

4.7. Нулевой пациент Null Object

Предотвращает нулевые указатели, предоставляя объект «по умолчанию».

4.8. Наблюдатель Observer

Определяет зависимость типа «один ко многим» между объектами таким образом, что при изменении состояния одного объекта все зависящие от него оповещаются об этом событии.

4.9. Слуга Servant

Используется для обеспечения общей функциональности группе классов.

4.10. Спецификация Specification

Служит для связывания бизнес-логики.

4.11. Состояние State

Используется в тех случаях, когда во время выполнения программы объект должен менять своё поведение в зависимости от своего состояния.

4.12. Стратегия Strategy

Предназначен для определения семейства алгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения их взаимозаменяемости.

4.13. Шаблонный метод Template method

Определяет основу алгоритма и позволяет наследникам переопределять некоторые шаги алгоритма, не изменяя его структуру в целом.

4.14. Посетитель Visitor

Описывает операцию, которая выполняется над объектами других классов. При изменении класса Visitor нет необходимости изменять обслуживаемые классы.

4.15. Простая политика Simple Policy

Описывает операцию проверки прав доступа.

4.16. Издатель — подписчик Event listener

Описывает процесс передачи сообщений, в котором отправители сообщений, именуемые издателями (англ. publishers), напрямую не привязаны программным кодом отправки сообщений к подписчикам (англ. subscribers). Вместо этого сообщения делятся на классы и не содержат сведений о своих подписчиках, если таковые есть. Аналогичным образом подписчики имеют дело с одним или несколькими классами сообщений, абстрагируясь от конкретных издателей.

4.17. Одноразовый посетитель Single-serving visitor

Оптимизирует реализацию шаблона посетитель, который инициализируется, единожды используется, и затем удаляется.

4.18. Иерархический посетитель Hierarchical visitor

Предоставляет способ обхода всех вершин иерархической структуры данных (напр. древовидной).