Паттерн проектирования – это широко признанная концепция в индустрии разработки программного обеспечения с точки зрения преимуществ, которые она дает в области повторного использования кода и сопровождаемости. Будучи разработчиком программного обеспечения, вы, скорее всего, в какой-то момент наткнетесь на этот термин. Неудивительно, что, даже не зная об этом, вы, возможно, уже применили его где-то на этапе разработки. В этой статье мы подробно разберем паттерны проектирования JavaScript.
Паттерн проектирования используется для определения многократно используемых решений. Они могут быть применены к повторяющимся проблемам, с которыми разработчики программного обеспечения обычно сталкиваются в процессе проектирования. Они представляют собой проверенные временем решения и лучшие практики, принятые разработчиками объектно-ориентированного программного обеспечения с течением времени.
Что такое паттерн проектирования?
Паттерны проектирования можно рассматривать как готовые чертежи, применяемые для решения определенной проблемы проектирования. Это не готовый кусок кода, который можно напрямую применить в вашей программе. Скорее, это шаблон или описание, которое может дать вам представление о подходе к проблеме и вдохновить на поиск решений. Следовательно, код для двух разных сценариев программирования, реализующих один и тот же шаблон, может быть разным.
Если вы задаетесь вопросом, как обнаруживается паттерн, то все просто. Когда одно и то же решение повторяется снова и снова, кто-то в конце концов узнает его, даст ему название, а затем подробно опишет его. Так и обнаруживается закономерность. Определенно, они не были созданы в одночасье. Паттерн проектирования часто путают с алгоритмами.
Почему именно паттерн?
Как уже говорилось ранее, мы используем паттерны каждый день. Они помогают нам решать повторяющиеся проблемы проектирования. Но так ли необходимо тратить время на их изучение? Давайте рассмотрим несколько ключевых преимуществ, которые дают нам паттерны проектирования.
1. Не надо изобретать велосипед:
Большинство часто встречающихся проблем проектирования уже имеют четко определенное решение, связанное с паттерном. Паттерны – это проверенные решения, которые могут ускорить разработку.
2. Сохранение кодовой базы:
Паттерны помогают реализовать DRY (Do Not Repeat Yourself) – концепцию, которая помогает предотвратить разрастание кодовой базы.
3. Простота повторного использования:
Повторное использование паттернов помогает предотвратить мелкие недочеты, которые могут вызвать серьезные проблемы в процессе разработки приложения. Это также улучшает читаемость кода для кодеров и архитекторов, знакомых с паттернами.
4. Обеспечивает эффективную коммуникацию:
Паттерны расширяют словарный запас разработчика. Это позволяет разработчикам общаться, используя известные, хорошо понятные названия программных взаимодействий, что ускоряет процесс коммуникации.
5. Улучшают ваши объектно-ориентированные навыки:
Даже если вы никогда не столкнетесь ни с одной из этих проблем, изучение паттернов даст вам представление о различных подходах к решению проблем с использованием объектно-ориентированных принципов.
Паттерны проектирования JavaScript
JavaScript – один из самых востребованных языков программирования для веб-разработки на сегодняшний день. Поскольку в этой статье мы сосредоточимся на паттернах проектирования JavaScript, давайте вкратце расскажем о важнейших особенностях JavaScript, которые помогут лучше понять их.
а) Гибкость в отношении стилей программирования
JavaScript поддерживает процедурный, объектно-ориентированный и функциональный стили программирования.
б) Поддержка функций первого класса
Это означает, что функции можно передавать в качестве аргументов другим функциям так же, как и переменные.
в) Наследование на основе прототипов
Хотя JavaScript поддерживает объекты, в отличие от других языков ООП, в JavaScript нет концепции классов или наследования по классам в базовой форме. Вместо этого в нем используется так называемое наследование по прототипу или по экземпляру.
Категории паттернов проектирования
Исходя из замысла, шаблоны проектирования JavaScript можно разделить на 3 основные группы:
a) Паттерн креативного дизайна
Эти паттерны сосредоточены на механизмах создания объектов. Базовый подход к созданию объектов в программе может привести к дополнительной сложности. Креативные JS-паттерны призваны решить эту проблему, контролируя процесс создания.
К этой категории относятся такие паттерны, как Constructor, Factory, Prototype, Singleton и т. д.
б) Структурные паттерны проектирования
Эти паттерны связаны с композицией объектов. Они объясняют простые способы объединения объектов и классов в более крупные структуры. Они помогают гарантировать, что при изменении одной части системы вся ее структура не будет меняться, что обеспечивает гибкость и эффективность.
К этой категории относятся такие паттерны, как модуль, декоратор, фасад, адаптер, прокси и т. д.
в) Поведенческие паттерны проектирования
Эти паттерны направлены на улучшение взаимодействия и распределения обязанностей между разнородными объектами в системе.
К этой категории относятся следующие паттерны: цепочка ответственности, команда, наблюдатель, итератор, стратегия, шаблон и т. д.
Паттерны проектирования JavaScript: паттерн «Цепочка ответственности
Это поведенческий паттерн JavaScript, который создает цепочку объектов-приемников для запроса. Этот паттерн способствует свободному соединению. Мы можем не связывать отправителя запроса с получателем, и запрос может обрабатываться более чем одним получателем.
Объекты-получатели будут связаны между собой, и они могут выбирать, как поступить с запросом и/или передать его следующему объекту-получателю. Также легко добавить в цепочку новые объекты-приемники.
Паттерны проектирования JavaScript: командный паттерн
Паттерн Command – это поведенческий паттерн проектирования JavaScript, целью которого является инкапсуляция действий или операций в виде объектов. Этот паттерн полезен в сценариях, когда мы хотим разделить объекты, выполняющие команды, и объекты, отдающие команды. Командные объекты позволяют централизовать обработку этих действий/операций.
В командном паттерне участвуют четыре участника: команда, получатель, инвокер и клиент.
Команда – объект команды знает о приемнике и вызывает метод приемника. Значения параметров метода-приемника хранятся в команде.
Клиент – В обязанности клиента входит создание объекта команды и передача его инвокеру.
Инвокер – Инвокер получает объект команды от клиента, и его единственная обязанность – вызвать (или спровоцировать) команду.
Приемник – Приемник получает команду и ищет метод для вызова на основе полученной команды.
Паттерны проектирования JavaScript: паттерн наблюдатель
Наблюдатель – это поведенческий JavaScript-паттерн, позволяющий определить механизм подписки для уведомления нескольких объектов (наблюдателей) о любых событиях, происходящих с объектом (субъектом), за которым они наблюдают. Этот паттерн также называют Pub/Sub, сокращение от Publication/Subscription. Он определяет зависимость между объектами по принципу «один ко многим», способствует свободному соединению и облегчает хорошее объектно-ориентированное проектирование.
Паттерн наблюдателя – это основа событийно-ориентированного программирования. Мы пишем функции-обработчики событий, которые будут получать уведомления при наступлении определенного события.
Паттерны проектирования JavaScript: паттерн итератора
Паттерн итератора позволяет последовательно обращаться к элементам совокупного объекта (коллекции) и обходить их, не раскрывая их базовое представление. Этот паттерн позволяет разработчикам JavaScript создавать циклические конструкции, которые являются гораздо более гибкими и сложными. В ES6 появились итераторы и генераторы, что еще больше помогает в реализации паттерна «Итерация».
Паттерны проектирования JavaScript: паттерн шаблон
Паттерн шаблон определяет скелет работающего алгоритма в терминах некоторых высокоуровневых шагов. Сами эти шаги реализуются дополнительными вспомогательными методами в том же классе, что и метод шаблона. Объекты, реализующие эти шаги, сохраняют исходную структуру алгоритма, но имеют возможность переопределять или корректировать некоторые шаги.
Паттерны проектирования JavaScript: паттерн стратегии
Паттерн стратегии позволяет выбирать один из семейства алгоритмов на лету во время выполнения. Этот паттерн определяет семейство алгоритмов, инкапсулирует каждый из них и делает их взаимозаменяемыми во время выполнения без вмешательства клиента.
Заключение
Паттерны проектирования в JavaScript предлагают проверенные решения для часто встречающихся проблем в разработке программного обеспечения. Их понимание и применение улучшает структуру и читаемость кода, повышает эффективность разработки и облегчает поддержку и масштабирование программных решений.
