Шпаргалка по шаблонам проектирования

10.02.2025

Что такое шаблоны проектирования?

Шпаргалка по шаблонам проектированияHabr

Это как читы для кодинга – заранее придуманные решения, которые помогают писать код так, чтобы он был:

• Читаемым

• Гибким

• Удобным для поддержки

Типы шаблонов

— Порождающие (создают объекты по умному)

— Структурные (упрощают структуру кода)

— Поведенческие (контролируют взаимодействие объектов)

Как классы дружат между собой?

• Агрегация – объект A использует объект B, но B может существовать без A.
• Композиция – объект A содержит B, и B без A – ничто.
• Зависимость – A зависит от B (если B ломается, то A тоже).
• Обобщение – A наследует B или реализует интерфейс B.

Список шаблонов

Поведенческие (про взаимодействие объектов)

• Memento (Хранитель) – сейвим состояние объекта и можем откатить назад.

• Chain of Responsibility (Цепочка обязанностей) – передаём запрос по цепочке, пока кто-то не обработает.

• Observer (Наблюдатель) – один объект сообщает изменения другим.

• Command (Команда) – превращаем запросы в объекты (как макросы).

• State (Состояние) – поведение объекта зависит от его состояния.

• Interpreter (Интерпретатор) – разбор и выполнение языка.

• Strategy (Стратегия) – разные алгоритмы для одной задачи.

• Iterator (Итератор) – удобный перебор коллекций.

• Template Method (Шаблонный метод) – базовая структура алгоритма с настраиваемыми шагами.

• Mediator (Посредник) – управление взаимодействием без прямых связей.

• Visitor (Посетитель) – добавляем новую логику без изменения классов.

Структурные (про удобную организацию кода)

• Adapter (Адаптер) – заставляет несовместимые интерфейсы работать вместе.

digraph AdapterPattern {
    node [shape=box];

    Adapter [label="«interface»\nAdapter\n+operation()"];
    Client [label="Client"];
    ConcreteAdapter [label="ConcreteAdapter\n-adaptee\n+operation()"];
    Adaptee [label="Adaptee\n+adaptedOperation()"];


    ConcreteAdapter -> Adapter [arrowhead=onormal];
    Client -> Adapter [arrowhead=normal];
    ConcreteAdapter -> Adaptee [arrowhead=normal];
}

• Proxy (Прокси) – ставит объект-посредник для контроля доступа.

digraph ProxyPattern {
    node [shape=box];

    Client [label="Client"];
    Subject [label="«interface»\nSubject\n+request()"];
    RealSubject [label="RealSubject\n+request()"];
    Proxy [label="Proxy\n+request()"];

    Client -> Subject [arrowhead=normal]; 
    RealSubject -> Subject [arrowhead=onormal];
    Proxy -> Subject [arrowhead=onormal]; 
    Proxy -> RealSubject [arrowhead=normal, label="представляет"]; 
}

• Bridge (Мост) – отделяет интерфейс от реализации.

digraph BridgePattern {
    node [shape=box];

    Abstraction [label="Abstraction\n+operation()"];
    Implementor [label="«interface»\nImplementor\n+operationImpl()"];
    ConcreteImplementorA [label="ConcreteImplementorA\n+operationImpl()"];
    ConcreteImplementorB [label="ConcreteImplementorB\n+operationImpl()"];

    Implementor -> Abstraction [arrowhead=diamond];
    ConcreteImplementorA -> Implementor [arrowhead=onormal];
    ConcreteImplementorB -> Implementor [arrowhead=onormal];
}

• Composite (Компоновщик) – работаем с деревьями объектов как с одним.

digraph CompositePattern {
    node [shape=box];

    Component [label="«interface»\nComponent\n+operation()\n+add(in c : Composite)\n+remove(in c : Composite)\n+getChild(in i : int)"];
    Leaf [label="Leaf\n+operation()"];
    Composite [label="Composite\n+operation()\n+add(in c : Composite)\n+remove(in c : Composite)\n+getChild(in i : int)"];

    Leaf -> Component [arrowhead=onormal];
    Composite -> Component [arrowhead=onormal, style=dashed];
    Component -> Composite [arrowhead=diamond];
}

• Decorator (Декоратор) – добавляет объекту новые возможности без изменения кода.

digraph DecoratorPattern {
    node [shape=box];

    Component [label="«interface»\nComponent\n+operation()"];
    ConcreteComponent [label="ConcreteComponent\n+operation()"];
    Decorator [label="Decorator\n+operation()"];
    ConcreteDecorator [label="ConcreteDecorator\n-addedState\n+operation()\n+addedBehavior()"];

    ConcreteComponent -> Component [arrowhead=onormal];
    Decorator -> Component [arrowhead=onormal];
    ConcreteDecorator -> Decorator [arrowhead=onormal];
    Component -> Decorator [arrowhead=diamond];
}

• Facade (Фасад) – даёт простой интерфейс к сложной системе.

digraph FacadePattern {
    node [shape=box];

    Facade [label="Facade"];
    Subsystem1 [label="Subsystem1"];
    Subsystem2 [label="Subsystem2"];
    Subsystem3 [label="Subsystem3"];
    Subsystem4 [label="Subsystem4"];

    Facade -> Subsystem1 [arrowhead=normal];
    Facade -> Subsystem2 [arrowhead=normal];
    Facade -> Subsystem3 [arrowhead=normal];
    Facade -> Subsystem4 [arrowhead=normal];
}

• Flyweight (Приспособленец) – экономим память, используя повторяющиеся объекты.

digraph FlyweightPattern {
    node [shape=box];

    FlyweightFactory [label="FlyweightFactory\n+getFlyweight(in key)"];
    Flyweight [label="«interface»\nFlyweight\n+operation(in extrinsicState)"];
    ConcreteFlyweight [label="ConcreteFlyweight\n-intrinsicState\n+operation(in extrinsicState)"];
    UnsharedConcreteFlyweight [label="UnsharedConcreteFlyweight\n-allState\n+operation(in extrinsicState)"];
    Client [label="Client"];

    FlyweightFactory -> Flyweight [arrowhead=diamond];
    Client -> FlyweightFactory [arrowhead=normal];
    ConcreteFlyweight -> Flyweight [arrowhead=onormal];
    UnsharedConcreteFlyweight -> Flyweight [arrowhead=onormal];
    Client -> ConcreteFlyweight [arrowhead=normal];
}

Порождающие (про создание объектов)

• Abstract Factory (Абстрактная фабрика) – создаёт семейства объектов.

• Builder (Строитель) – пошагово собираем сложный объект.

• Factory Method (Фабричный метод) – создание объектов делегируется подклассам.

• Prototype (Прототип) – клонируем объекты вместо создания с нуля.

• Singleton (Одиночка) – гарантируем, что объект будет один на весь проект.