بسم الله الرحمن الرحیم

بخش ششم

الگوهای برنامه نویسی

الگوی Abstract Factory

در آموزش قبل با روش Method Factory آشنا شدیم، در این روش با الگوی برنامه نویسی Abstract Factory آشنا خواهیم شد.

در روش Method Factory تمامی اشیا توسط یک متد ایجاد می شدند، اما در روش Abstract Factory هر کلاس یک سازنده جداگانه خواهد داشت و البته همه ی این سازنده ها در کلاس اصلی ما قرار می گیرند.

آموزش Method Factory

در Abstract Factory ما یک Interface اصلی خواهیم داشت که مجموعه ای از Object های وابسته را تعریف می کند. در Abstract Factory ما وظیفه ی تولید هر شی را به Factory مربوطه اش واگذار می کنیم، اینجاست که اگر بعد از مدتی از ما خواسته شود که برنامه را بسط بدهیم تنها با ایجاد یک Factory مشکل را می توانیم حل می کنیم.

روش Abstract Factory برای ایجاد اشیای مرتبط مورد استفاده قرار می گیرد، این روش به دلیل اینکه تمامی اشیا را به صورت واحد طراحی و ایجاد می کند روش Factory of factories نیز خوانده می شود، همانطور که گفته شد در روش Abstract Factory یک interface مسئولیت ایجاد و ساخت اشیاء مرتبط را به عهده دارد.

بر اساس تصویر بالا یک برنامه طراحی شده با استفاده از AbstractFactory دارای 5 قسمت خواهد بود:

AbstractFactory

یک interface می باشد که برای ساخت abstract product مورد استفاده قرار می گیرد.

ConcreteFactory

کلاسی که اینترفیس AbstractFactory را برای concrete products پیاده سازی می کند.

AbstractProduct

AbstractProduct یک interface است که اشیا (product های) ما را تعریف می کند.

ConcreteProduct

ConcreteProduct یک کلاس است که اینترفیس AbstractProduct را برای ساخت  اشیا (product های) پیاده سازی می کند.

Client

Client یک کلاس است که از اینترفیس AbstractFactory و AbstractProduct برای ساخت اشیاء مرتبط استفاده می کند.

بسم الله الرحمن الرحیم

بخش پنجم

الگوهای برنامه نویسی

الگوی Factory

شاید با مفهوم (OCP (Open Close Principle آشنا باشید، OCP یکی از اصول اساسی طراحی سیستم های شی گرا می باشد که بسیاری از ما این اصل را رعایت نمی کنیم. OCP بیانگر این مفهوم می باشد که کدهای  شما باید در برابر تغییر (modification) بسته و در برابر توسعه (extension) باز باشد.

اگر این مفهوم را نمی دانستیم و  رعایت نمی کردیم، از امروز سعی کنیم هنگامی که کد نویسی می کنیم، کد خود را بررسی کنیم که آیا OCP را رعایت می کند و یا خیر، رعایت کردن OCP و قوانین کار چندان پیچیده ای نیست.

یکی از الگوهای طراحی (Design Pattern) که این اصل رعایت کرده، الگوی Factory می باشد. همانطور که در آموزش های قبلی هم گفته شد این الگو جز الگوهای ایجاد اشیا می باشد، از طریق لینک زیر می توانید این مباحث را مطالعه کنید.

آموزش Design Pattern

همانطور که می دانید کلمه Factory به معنای کارخانه است، در این روش کدهای مانند یک کارخانه عمل می کنند، کارخانه ای که وابسته به نیاز مشتری محصولی را در اختیار او می گذارد و ساخت شی محصول را به کلاس­های پایین تر می سپارد و از آوردن کلمه new  در کلاس مشتری خودداری می کند.

مثل همیشه سعی می کنیم مباحث را در قالب یک مثال بیان کنیم.

در این مثال ما قصد داریم یک factory ساده ایجاد کنیم تا با گرفتن یک عدد یکی از شی های دایره، مستطیل، مربع را برای ما ایجاد کند.

شکل بالا نشان دهنده ارتباط بین 3 کلاس با کلاس Shape است، می خواهیم با ارتباط بین این 4 کلاس یک Simple Factory ایجاد کنیم. ابتدا یک interface به شکل زیر ایجاد می کنیم:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Factory
{
    public interface Ishape
    {
        void Draw();
    }
}

حالا کلاس Circle را به صورت زیر پیاده سازی می کنیم:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Factory
{
    class Circle:Ishape
    {
        public void Draw()
        {
            Console.WriteLine("Draw one Circle");
        }
    }
}

بسم الله الرحمن الرحیم

بخش چهارم

الگوی طراحی (Design Pattern)

الگو طراحی چیست؟

design pattern چیست؟

Design pattern ها راهکارهایی هستند برای رفع مشکلات طراحی نرم افزار، pattern ها یا همان الگوها باعث می شوند تا کدهای ما قابلیت استفاده مجدد داشته باشند.

در دنیای واقعی ما با مشکلات زیادی هر روز روبرو می شویم و برای آنها راهکارهایی خواهیم داشت و بسیاری از این راهکار را از دیگران یا بر حسب تجربه آموخته ایم. در دنیای نرم افزار نیز ما با مشکلات زیادی روبرو می شویم و بسیاری از این مشکلات را با روشهای خاصی حل می کنیم. این روش ها همان الگوها یا به اصطلاح pattern ها هستند.

حال اگر ما به صورت دقیق فعالیت هایی را انجام دهیم که باعث شوند میزان مشکلات ما کم تر شوند بدین معنا خواهد بود که ما از یک سری الگوهای رفتاری یا همان Design pattern استفاده می کنیم.

Design pattern ها یا روش های مختلفی برای حل مشکلات وجود دارد، که طبیعتا هر یک از این روش ها می تواند مشکلات خاصی را حل می کنند، در نتیجه هر تیم نرم افزاری بر اساس مشکلات و پروژه خود یکی از روش های Design pattern را می تواند انتخاب کند، البته می توان روشهای مختلفی را نیز کنار یکدیگر به کار گرفت.

کاربرد و هدف الگوهای طراحی

اما الگوهای طراحی بعد از الگو های معماری آمدند و در طراحی زیر سیستم ها، Package  ها و Component ها استفاده می­ شوند و هدفشان ارائه راه حل هایی برای حل مشکلات معمول و تکراری می­ باشد، مشکلاتی مانند:

    مدیریت حافظه

    مدیرت اشاره گرها

    synchronization  and mutual exclusion

    جلوگیری از بن بست (deadlock avoidance)

در Design pattern ها مفهومی به نام الگوی معماری (Architectural pattern) وجود دارد، این معماری مشخص کننده ترکیب ساختاری (Structural Arrangement) زیر سیستم های های نرم افزاری و قوانین ارتباطی ببین آنها می باشد.

لازم است توجه شود که الگو‌های طراحی به حل مسأله کمک می‌کنند ولی راه‌حل کامل آنرا در اختیار ما نمی‌گذارند همچنین استفاده از الگوهای طراحی الزامی نیست و برنامه نویس بعد از درک درست از مسئله و با توجه به نیاز می تواند از این الگوها استفاده کند.

در اینجا سعی می کنیم تا به بررسی الگوهای طراحی از دو دیدگاه بپردازم، یکی تقسیم بندی الگوها از نظر GOF و دیگری از دیدگاه Martin Fowler.