JavaScript Design Patterns

Design Patterns

Design Pattern (Шаблон проектирования) - шаблон проектирования или паттерн в разработке программного обеспечения, повторяемая архитектурная конструкция, представляющая собой решение проблемы проектирования в рамках некоторого часто возникающего контекста. Обычно шаблон не является законченным образцом, который может быть прямо преобразован в код, это лишь пример решения задачи, который можно использовать в различных ситуациях. Объектно-ориентированные шаблоны показывают отношения и взаимодействия между классами или объектами, без определения того, какие конечные классы или объекты приложения будут использоваться.

Creational design patterns (Порождающие шаблоны проектирования).

Creational design patterns (Порождающие шаблоны проектирования) - шаблоны проектирования, которые имеют дело с процессом создания объектов. Они позволяют сделать систему независимой от способа создания, композиции и представления объектов. Шаблон, порождающий классы, использует наследование, чтобы изменять наследуемый класс, а шаблон, порождающий объекты, делегирует инстанцирование другому объекту. Эти шаблоны оказываются важны, когда система больше зависит от композиции объектов, чем от наследования классов. Получается так, что основной упор делается не на жестком кодировании фиксированного набора поведений, а на определении небольшого набора фундаментальных поведений, с помощью композиции которых можно получать любое число более сложных. Таким образом, для создания объектов с конкретным поведением требуется нечто большее, чем простое инстанцирование класса.

• Singleton - одиночка, порождающий шаблон проектирования, гарантирующий, что в однопоточном приложении будет единственный экземпляр некоторого класса, и предоставляющий глобальную точку доступа к этому экземпляру.

• Factory Method - фабричный метод, также известен как "Виртуальный конструктор", порождающий шаблон проектирования, предоставляющий подклассам (дочерним классам) интерфейс для создания экземпляров некоторого класса. В момент создания наследники могут определить, какой класс создавать. Иными словами, данный шаблон делегирует создание объектов наследникам родительского класса. Это позволяет использовать в коде программы не специфические классы, а манипулировать абстрактными объектами на более высоком уровне. Определяет интерфейс для создания объекта, но оставляет подклассам решение о том, какой класс инстанцировать. Фабричный метод позволяет классу делегировать создание подклассов.

• Abstract Factory - абстрактная фабрика, порождающий шаблон проектирования, предоставляет интерфейс для создания семейств взаимосвязанных или взаимозависимых объектов, не специфицируя их конкретных классов. Шаблон реализуется созданием абстрактного класса Factory, который представляет собой интерфейс для создания компонентов системы. Затем пишутся классы, реализующие этот интерфейс.

• Prototype - прототип, порождающий шаблон проектирования. Задаёт виды создаваемых объектов с помощью экземпляра-прототипа и создаёт новые объекты путём копирования этого прототипа. Он позволяет уйти от реализации и позволяет следовать принципу "программирование через интерфейсы". В качестве возвращающего типа указывается интерфейс абстрактный класс на вершине иерархии, а классы-наследники могут подставить туда наследника, реализующего этот тип. Проще говоря, это паттерн создания объекта через клонирование другого объекта вместо создания через конструктор.

• Builder - строитель, порождающий шаблон проектирования предоставляет способ создания составного объекта. Отделяет конструирование сложного объекта от его представления так, что в результате одного и того же процесса конструирования могут получаться разные представления.

Structural design patterns (Структурные шаблоны проектирования).

Structural design patterns (Структурные шаблоны проектирования) - шаблоны проектирования, в которых рассматривается вопрос о том, как из классов и объектов образуются более крупные структуры. Структурные шаблоны уровня класса используют наследование для составления композиций из интерфейсов и реализаций. Простой пример - использование множественного наследования для объединения нескольких классов в один. В результате получается класс, обладающий свойствами всех своих родителей. Особенно полезен этот шаблон, когда нужно организовать совместную работу нескольких независимо разработанных библиотек.

• Decorator - декоратор, структурный шаблон проектирования, предназначенный для динамического подключения дополнительного поведения к объекту. Шаблон Декоратор предоставляет гибкую альтернативу практике создания подклассов с целью расширения функциональности.

• Facade - фасад, структурный шаблон проектирования, позволяющий скрыть сложность системы путём сведения всех возможных внешних вызовов к одному объекту, делегирующему их соответствующим объектам системы.

• Proxy - заместитель, структурный шаблон проектирования, предоставляющий объект, который контролирует доступ к другому объекту, перехватывая все вызовы (выполняет функцию контейнера).

• Adapter - адаптер, структурный шаблон проектирования, предназначенный для организации использования функций объекта, недоступного для модификации, через специально созданный интерфейс. Другими словами - это структурный паттерн проектирования, который позволяет объектам с несовместимыми интерфейсами работать вместе.

• Composite - компоновщик, структурный шаблон проектирования, объединяющий объекты в древовидную структуру для представления иерархии от частного к целому. Компоновщик позволяет клиентам обращаться к отдельным объектам и к группам объектов одинаково.

• Bridge - мост, структурный шаблон проектирования, используемый в проектировании программного обеспечения чтобы "разделять абстракцию и реализацию так, чтобы они могли изменяться независимо". Шаблон мост использует инкапсуляцию, агрегирование и может использовать наследование для того, чтобы разделить ответственность между классами.

• Flyweight - приспособленец ("легковесный (элемент)"), структурный шаблон проектирования, при котором объект, представляющий себя как уникальный экземпляр в разных местах программы, по факту не является таковым.

Behavioral design patterns (Поведенческие шаблоны проектирования).

Behavioral design patterns (Поведенческие шаблоны проектирования) - шаблоны проектирования, определяющие алгоритмы и способы реализации взаимодействия различных объектов и классов. В поведенческих шаблонах уровня класса используется наследование, чтобы определить поведение для различных классов. В поведенческих шаблонах уровня объекта используется композиция. Некоторые из них описывают, как с помощью кооперации несколько равноправных объектов работают над заданием, которое они не могут выполнить по отдельности. Здесь важно то, как объекты получают информацию о существовании друг друга. Объекты-коллеги могут хранить ссылки друг на друга, но это усиливает степень связанности системы. При высокой связанности каждому объекту пришлось бы иметь информацию обо всех остальных. Некоторые из шаблонов решают эту проблему.

• Mediator - посредник, поведенческий шаблон проектирования, обеспечивающий взаимодействие множества объектов, формируя при этом слабую связанность и избавляя объекты от необходимости явно ссылаться друг на друга.

• Iterator - итератор, поведенческий шаблон проектирования. Представляет собой объект, позволяющий получить последовательный доступ к элементам объекта-агрегата без использования описаний каждого из агрегированных объектов. Перебор элементов выполняется объектом итератора. Особенностью полноценно реализованного итератора является то, что код, использующий итератор, может ничего не знать о типе итерируемого агрегата.

• Chain of responsibility - цепочка обязанностей, поведенческий шаблон проектирования, предназначенный для организации в системе уровней ответственности.

• Strategy - стратегия, поведенческий шаблон проектирования, предназначенный для определения семейства алгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения их взаимозаменяемости. Это позволяет выбирать алгоритм путём определения соответствующего класса. Шаблон Strategy позволяет менять выбранный алгоритм независимо от объектов-клиентов, которые его используют.

• Memento - хранитель (снимок), поведенческий шаблон проектирования, позволяющий, не нарушая инкапсуляцию, зафиксировать и сохранить внутреннее состояние объекта так, чтобы позднее восстановить его в это состояние. Существует два возможных варианта реализации данного шаблона: классический, описанный в книге Design Patterns, и реже встречающийся нестандартный вариант.

• Template Method - шаблонный метод, поведенческий шаблон проектирования, определяющий основу алгоритма и позволяющий наследникам переопределять некоторые шаги алгоритма, не изменяя его структуру в целом.

• Visitor - посетитель, поведенческий шаблон проектирования, описывающий операцию, которая выполняется над объектами других классов. При изменении visitor нет необходимости изменять обслуживаемые классы. Шаблон демонстрирует классический приём восстановления информации о потерянных типах, не прибегая к понижающему приведению типов при помощи двойной диспетчеризации.

• Command - команда, поведенческий шаблон проектирования, используемый при объектно-ориентированном программировании, представляющий действие. Объект команды заключает в себе само действие и его параметры.

• Observer - наблюдатель, поведенческий шаблон проектирования. Также известен как "подчинённые" (Dependents). Реализует у класса механизм, который позволяет объекту этого класса получать оповещения об изменении состояния других объектов и тем самым наблюдать за ними. Классы, на события которых другие классы подписываются, называются субъектами (Subjects), а подписывающиеся классы называются наблюдателями (Observers). Похожие шаблоны: "издатель-подписчик", "посредник", "одиночка".

• State - состояние, поведенческий шаблон проектирования. Используется в тех случаях, когда во время выполнения программы объект должен менять своё поведение в зависимости от своего состояния. Паттерн состоит из 3 блоков: - Widget - класс, объекты которого должны менять своё поведение в зависимости от состояния. - IState - интерфейс, который должен реализовать каждое из конкретных состояний. Через этот интерфейс объект Widget взаимодействует с состоянием, делегируя ему вызовы методов. Интерфейс должен содержать средства для обратной связи с объектом, поведение которого нужно изменить. Для этого используется событие (паттерн Publisher — Subscriber). Это необходимо для того, чтобы в процессе выполнения программы заменять объект состояния при появлении событий. Возможны случаи, когда сам Widget периодически опрашивает объект состояние на наличие перехода. - StateA … StateZ - классы конкретных состояний. Должны содержать информацию о том, при каких условиях и в какие состояния может переходить объект из текущего состояния. Например, из StateA объект может переходить в состояние StateB и StateC, а из StateB — обратно в StateA и так далее. Объект одного из них должен содержать Widget при создании.

Common JavaScript design patterns (Общие шаблоны проектирования JavaScript).

• Module - модуль, это популярная реализация паттерна, инкапсулирующего приватную информацию, состояние и структуру, используя замыкания. Это позволяет оборачивать публичные и приватные методы и переменные в модули, и предотвращать их попадание в глобальный контекст, где они могут конфликтовать с интерфейсами других разработчиков. Паттерн "модуль" возвращает только публичную часть API, оставляя всё остальное доступным только внутри замыканий.