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Design Patterns

O que são?

Design Patterns (ou padrões de design) são soluções típicas para problemas recorrentes no desenvolvimento de software. Eles representam boas práticas adotadas por desenvolvedores experientes e foram criados para facilitar a manutenção, escalabilidade e a clareza do código.

Padrões não são trechos de códigos específicos, mas sim um conceito geral para resolver problemas específicos, assim você precisa seguir o pattern e adaptar ao seu problema baseado na realidade do seu software.

Breve história

Padrões de design de software orientado a objetos foi publicado em 1995 por Erich Gamma, John Vlissides, Ralph Johnson e Richard Helm no livro “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software”, onde foram catalogados 23 padrões que resolviam vários problemas de design orientado a objetos, o livro se tornou um best-seller muito rapidamente. Devido ao seu nome ser muito extenso o livro foi batizado de GoF (Gang of Four).

Por que usar Design Patterns?

  • Reutilização: Design patterns promovem a reutilização de soluções testadas, evitando a necessidade de "reinventar a roda" e economizando tempo durante o desenvolvimento.

  • Manutenção e flexibilidade: O uso de padrões facilita a manutenção do código, pois as soluções são reconhecíveis e compreendidas por desenvolvedores familiarizados com os padrões.

  • Comunicação Eficiente: Ao usar design patterns, desenvolvedores podem se comunicar de maneira mais eficiente, referindo-se a uma solução complexa com um nome simples e amplamente compreendido, como "Factory Method" ou "Observer".

  • Escalabilidade: Muitos design patterns ajudam a criar sistemas que podem ser facilmente estendidos ou modificados à medida que novos requisitos surgem.

Abaixo temos todos os padrões, divididos em suas três categorias:

Clique no nome para mais informações e exemplos de código*

Padrões criacionais

  • Singleton: Garante que uma classe tenha apenas uma instância e fornece um ponto global de acesso a ela.
  • Abstract Factory: Fornece uma interface para criar famílias de objetos relacionados ou dependentes sem especificar suas classes concretas.
  • Factory Method: Define uma interface para criar um objeto, mas permite que as subclasses alterem o tipo de objeto que será criado.
  • Prototype: Permite a criação de novos objetos copiando uma instância existente.
  • Builder: Separa a construção de um objeto complexo da sua representação, permitindo a criação de diferentes representações.

Padrões estruturais

  • Adapter: Permite que interfaces incompatíveis trabalhem juntas, convertendo a interface de uma classe em outra interface que o cliente espera.
  • Bridge: Separa a abstração da implementação, permitindo que ambas evoluam independentemente, facilitando a adição de novas abstrações e implementações.
  • Composite: Permite compor objetos em estruturas de árvore para representar hierarquias parte-todo, permitindo que os clientes tratem objetos individuais e composições de forma uniforme.
  • Decorator: Adiciona responsabilidades adicionais a um objeto dinamicamente, permitindo que funcionalidades sejam estendidas sem modificar a classe original.
  • Facade: Fornece uma interface simplificada para um conjunto de interfaces em um subsistema, facilitando o uso desse subsistema por clientes.
  • Flyweight: Permite a compartilhamento eficiente de objetos para suportar um grande número de objetos de granulação fina, reduzindo o uso de memória.
  • Proxy: Fornece um objeto substituto que controla o acesso a outro objeto, permitindo que operações adicionais sejam realizadas quando o objeto real é acessado.

Padrões comportamentais

  • Chain of Responsibility: Permite que múltiplos objetos processem uma solicitação, passando a solicitação ao longo da cadeia de manipuladores até que um deles a trate.
  • Command: Encapsula uma solicitação como um objeto, permitindo que você parametrize clientes com filas, solicitações ou operações que podem ser desfeitas.
  • Interpreter: Define uma representação gramatical para uma linguagem e fornece um interpretador para essa linguagem, permitindo que expressões sejam avaliadas.
  • Iterator: Fornece uma maneira de acessar os elementos de uma coleção de objetos sequencialmente, sem expor a representação subjacente da coleção.
  • Mediator: Define um objeto que encapsula a interação entre um conjunto de objetos, promovendo o desacoplamento ao evitar referências diretas entre os objetos.
  • Memento: Permite que o estado de um objeto seja salvo e restaurado sem expor sua implementação, possibilitando desfazer e refazer operações.
  • Observer: Define uma dependência de um-para-muitos entre objetos, de modo que quando um objeto muda de estado, todos os seus dependentes são notificados e atualizados automaticamente.
  • State: Permite que um objeto altere seu comportamento quando seu estado interno muda, parecendo que o objeto mudou sua classe.
  • Strategy: Define uma família de algoritmos, encapsula cada um deles e os torna intercambiáveis, permitindo que o algoritmo varie independentemente dos clientes que o utilizam.
  • Template Method: Define o esqueleto de um algoritmo em uma operação, adiando algumas etapas para subclasses, permitindo que subclasses redefinam certos passos do algoritmo sem mudar sua estrutura.
  • Visitor: Permite que você adicione novas operações a uma estrutura de objetos sem modificar os objetos, definindo uma nova operação na classe visitante.