آشنایی با الگوهای طراحی (Design Patterns) در سی شارپ #C
الگوهای طراحی یا Design Patterns، در سیشارپ و سایر زبانهای برنامهنویسی، راهحلهای اثباتشده برای مسائل رایج در طراحی نرمافزار هستند. این الگوها به عنوان قالبها و بهترین شیوهها عمل میکنند و به شما کمک میکنند تا کدی قابل نگهداری، قابل استفاده مجدد، و مقیاسپذیر بنویسید.
اهداف استفاده از Design Patterns:
- حل مسائل رایج: ارائه راهحلهایی برای مشکلات متداول در طراحی نرمافزار.
- بهبود خوانایی و نگهداری کد: الگوها ساختاری واضح و استاندارد برای کد ایجاد میکنند.
- افزایش انعطافپذیری: کدی که از الگوها استفاده میکند، معمولاً انعطافپذیرتر و قابل تغییر است.
- کاهش دوبارهکاری: استفاده مجدد از الگوهای طراحی در پروژههای مختلف.
دستهبندی Design Patterns ها
الگوهای طراحی به سه دسته کلی تقسیم میشوند:
- Creational Patterns
این الگوها با نحوه ایجاد اشیاء (Objects) سروکار دارند و اطمینان حاصل میکنند که اشیاء بهطور مناسب ایجاد شوند.
- Singleton : تضمین میکند که یک کلاس فقط یک نمونه دارد و دسترسی به آن از یک نقطهٔ سراسری ممکن است.
public sealed class Singleton
{
private static readonly Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() { }
public static Singleton Instance => instance;
}
- Factory Method : یک رابط (Interface) برای ایجاد اشیاء فراهم میکند و اجازه میدهد زیرکلاسها نوع اشیاء را مشخص کنند.
public abstract class Product
{
public abstract void Use();
}
public class ConcreteProductA : Product
{
public override void Use() => Console.WriteLine("Using Product A");
}
public abstract class Creator
{
public abstract Product FactoryMethod();
}
public class ConcreteCreatorA : Creator
{
public override Product FactoryMethod() => new ConcreteProductA();
}
Builder : ساخت یک شیء پیچیده را به چندین مرحله تقسیم میکند.
public class Product
{
public List<string> Parts = new List<string>();
public void Add(string part) => Parts.Add(part);
}
public abstract class Builder
{
public abstract void BuildPartA();
public abstract Product GetResult();
}
2. Structural Patterns
این الگوها نحوهٔ سازماندهی و ترکیب اشیاء و کلاسها را مشخص میکنند تا ساختار سیستم بهینه شود.
Adapter : اجازه میدهد اشیاء با رابطهای ناسازگار با یکدیگر کار کنند.
public interface ITarget
{
void Request();
}
public class Adaptee
{
public void SpecificRequest() => Console.WriteLine("Specific Request");
}
public class Adapter : ITarget
{
private Adaptee adaptee = new Adaptee();
public void Request() => adaptee.SpecificRequest();
}
Decorator : قابلیتهای جدیدی به اشیاء اضافه میکند بدون اینکه ساختار آنها را تغییر دهد.
public abstract class Component
{
public abstract void Operation();
}
public class ConcreteComponent : Component
{
public override void Operation() => Console.WriteLine("Operation by Component");
}
public abstract class Decorator : Component
{
protected Component component;
public void SetComponent(Component component) => this.component = component;
}
3. Behavioral Patterns
این الگوها با تعاملات و رفتار بین اشیاء سروکار دارند.
Observer : به اشیاء اجازه میدهد تغییرات یک شیء را دنبال کنند.
public interface IObserver
{
void Update();
}
public class ConcreteObserver : IObserver
{
public void Update() => Console.WriteLine("Observer Updated");
}
public class Subject
{
private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();
public void Attach(IObserver observer) => observers.Add(observer);
public void Notify() => observers.ForEach(o => o.Update());
}
Strategy : خانوادهای از الگوریتمها را تعریف کرده و بهصورت پویا یکی از آنها را انتخاب میکند.
public interface IStrategy
{
void Execute();
}
public class ConcreteStrategyA : IStrategy
{
public void Execute() => Console.WriteLine("Executing Strategy A");
}
public class Context
{
private IStrategy strategy;
public Context(IStrategy strategy) => this.strategy = strategy;
public void ExecuteStrategy() => strategy.Execute();
}
مزایای استفاده از Design Pattern ها
- بهبود کیفیت کد: ساختاری منظمتر و واضحتر برای کد فراهم میشود.
- افزایش قابلیت استفاده مجدد: الگوها قابلیت استفاده مجدد از کد را فراهم میکنند.
- استانداردسازی: باعث هماهنگی بیشتر در تیمهای توسعه میشود.
- کاهش هزینه توسعه و نگهداری: الگوهای طراحی باعث کاهش زمان توسعه و بهبود قابلیت نگهداری میشوند.
نتیجهگیری :
Design Patterns ابزارهای بسیار قدرتمندی در طراحی نرمافزار هستند. در سیشارپ، این الگوها میتوانند در توسعه پروژههای کوچک و بزرگ برای سادهسازی طراحی، بهبود کیفیت و قابلیت نگهداری بهکار روند. برای یادگیری عمیقتر، تمرین مداوم و مطالعهٔ الگوهای مختلف ضروری است.
