Design Pattern trong Java là gì?
Design Pattern trong Java sản xuất cho bạn những “mẫu thiết kế”, giải pháp để khắc phục những vấn đề chung, thường gặp trong lập trình. Design pattern ko phải là một đoạn code đã hoàn thành, mà nó là một mô tả hoặc khuôn mẫu tiêu dùng để khắc phục vấn đề về tái sử dụng code trong lập trình. Bạn cần nhớ rằng Design Pattern chỉ là những hướng dẫn để khắc phục một vấn đề cụ thể. Ko Design Pattern nào trong số này buộc bạn phải thực hiện bất kỳ điều gì.
Những loại Design Pattern trong Java
Với khoảng 23 mẫu được chia thành 3 loại như sau
Creational Pattern - Nhóm khởi tạo Design Pattern trong Java (5 mẫu)
Những mẫu nằm trong Nhóm khởi tạo hoạt động dựa trên việc tạo ra những đối tượng. Chúng sản xuất một giải pháp để khởi tạo một đối tượng theo những cách tốt nhất với thể. Chúng ta sử dụng Creational Pattern thay cho việc khởi tạo trực tiếp với những hàm tạo. Những mẫu này làm cho quá trình khởi tạo thích ứng và năng động hơn. Đặc trưng, chúng với thể xử lý linh hoạt việc tạo đối tượng và cách tạo cũng như khởi tạo chúng.
- Singleton: Mẫu Singleton là một mẫu hạn chế số lượng đối tượng của một lớp.
- Abstract Factory: Mẫu này vô cùng hữu ích lúc chúng ta với một lớp cha với nhiều lớp con và cần trả về một trong những lớp con dựa vào đầu vào. Mẫu này thích hợp sử dụng lúc với sự tham gia của những bước tạo đối tượng phức tạp. Đảm bảo những bước này hoạt động một cách tập trung và ko tiếp với những lớp soạn thảo.
- Factory method: Khái niệm Interface để tạo ra đối tượng nhưng để lớp con quyết định lớp nào được tiêu dùng để sinh ra đối tượng Factory method, cho phép một lớp chuyển quá trình khởi tạo đối tượng cho lớp con
- Builder: Được sử dụng để khắc phục những vấn đề lúc với nhiều tính chất trong một đối tượng. Builder khắc phục vấn đề của những thông số tùy chọn và trạng thái ko nhất quán. Nó khắc phục vấn đề bằng cách sản xuất từng bước để xây dựng đối tượng và phương thức trả về đối tượng cuối cùng. Builder là cách thay thế để xây dựng những đối tượng phức tạp. Chúng ta nên sử dụng design pattern này lúc muốn xây dựng những loại đối tượng bất biến khác nhau bằng cách sử dụng cùng một thứ tự xây dựng đối tượng.
- Prototype: Sử dụng để sao chép đối tượng gốc sang đối tượng mới và sau đó thay đổi chúng theo yêu cầu mà chúng ta muốn. Mẫu này được sử dụng cơ chế sao chép Java để sao chép đối tượng
Nhóm Structural (nhóm cấu trúc) Design Pattern trong Java
Design pattern thuộc nhóm cấu trúc sản xuất những cách khác nhau để tạo cấu trúc lớp. Ví dụ, tạo một đối tượng từ những đối tượng nhỏ hơn bằng cách sử dụng kế thừa và thành phần. Những design pattern nhóm cấu trúc cho chúng ta thấy cách kết nối những phần khác nhau của hệ thống với nhau một cách linh hoạt và với thể mở rộng. Những mẫu này cũng đảm bảo rằng lúc một trong những thành phần thay đổi, toàn bộ cấu trúc ứng dụng cũng ko cần phải thay đổi.
- Adapter: Được sử dụng để đảm bảo hai giao diện ko liên quan liên với thể hoạt động cùng nhau. Adapter chuyển đổi một giao diện của một lớp thành một giao diện khác thích hợp với yêu cầu người sử dụng lớp.
- Composite: Tổ chức những đối tượng theo cấu trúc phân cấp dạng cây. Tất cả đối tượng trong cấu trúc được thao tác theo cách thuần nhất như nhau. Composite cho phép khách hàng xử lý những đối tượng riêng lẻ và những thành phần của những đối tượng một cách thống nhất.
- Proxy: Phân phối đối tượng thay thế hoặc giữ chỗ cho một đối tượng khác để sản xuất quyền truy cập kiểm soát nó. Đối tượng thay thế gọi là proxy.
- Flyweight: Design pattern này tạo ra nhiều đối tượng của một lớp. Mẫu Flyweight cho phép chúng ta san sớt những đối tượng với chi tiết nhỏ. Flyweight là một đối tượng tiêu dùng chung mà chúng ta với thể sử dụng đồng thời trong nhiều văn cảnh.
- Facade: giúp những ứng dụng khách thuận tiện tương tác với hệ thống. Design Pattern facade sản xuất một giao diện thống nhất cho một tập hợp những giao diện trong một hệ thống con. Giả sử với một ứng dụng với một tập hợp những giao diện để sử dụng cơ sở vật chất dữ liệu Oracle hoặc Mysql. Chúng ta cần tạo những loại báo cáo khác nhau, chẳng hạn như PDF, HTML. Chúng ta sẽ với một bộ giao diện khác nhau để làm việc với những loại cơ sở vật chất trên dữ liệu khác nhau.
- Bridge: Tách rời ngữ nghĩa của một vấn đề khỏi việc cài đặt, mục đích để cả hai phòng ban (ngữ nghĩa và cài đặt) với thể thay đổi động lập với nhau.
- Decorator: Gán thêm trách nhiệm cho đối tượng (mở rộng chức năng) vào lúc chạy.
Nhóm Behavioral Design Pattern trong Java (nhóm hành vi tương tác)
- Template method: phương thức này tạo một phương thức sơ khai và xác định một số bước thực hiện cho những lớp con. Mẫu xác định những bước để thực thi một thuật toán. Nó cũng sản xuất một triển khai mặc định chung cho tất cả hoặc một số lớp con
- Chain of Responsibility: Khắc phục việc ghép cặp giữa bộ gửi và nhận thông điệp. Những đối tượng nhận thông điệp được kết nối thành một chuỗi và thông điệp được chuyển dọc theo chuỗi này tới lúc gặp được đối tượng xử lý nó. Tránh việc gắn kết cứng giữa phần tử gửi request và phần tử nhận và xử lý request bằng cách cho phép hơn một đối tượng với thời cơ xử lý request. Liên kết những đối tượng nhận request xuyên qua từng đối tượng xử lý tới lúc gặp đối tượng xử lý cụ thể.
- Command: Mỗi yêu cầu thực hiện thao tác nào đó được bọc thành một đối tượng. Những yêu cầu sẽ được lưu trữ và gửi đi như những đối tượng. Đóng gói request vào trong một Object, nhờ đó với thể thông số hóa chương trình nhận request và thực hiện những thao tác trên request: sắp xếp, log, undo…
- Interpreter: Xác định một trình diễn ngữ pháp cho một tiếng nói và sản xuất trình thông dịch để xử lý ngữ pháp. Trình biên dịch Java là ví dụ tốt nhất về mô phỏng này.
- Iterator: sản xuất một cách chuẩn để duyệt qua một nhóm đối tượng.
- Mediator: Khái niệm một đối tượng để bọc việc giao tiếp giữ một số đối tượng với nhau.
- Memento: Lưu trạng thái của một đối tượng để chúng ta với thể khôi phục nó sau này.
- Observer: Khái niệm sự phụ thuộc một - nhiều giữa những đối tượng sao cho lúc một đối tượng thay đổi trạng thái thì tất cả những đối tượng phụ thuộc nó cũng thay đổi theo.
- Strategy:Bọc một họ những thuật toán bằng những lớp đối tượng để thuật toán với thể thay đổi độc lập với chương trình sử dụng thuật toán. Phân phối một chiến thuật cho phép khách hàng chọn lựa linh động một chiến thuật cụ thể lúc sử dụng
- Template Method: Sử dụng để thay đổi hành vi của một đối tượng dựa trên trạng thái của nó.
- Visitor: Cho phép khái niệm thêm phép toán mới tác động lên những phần tử của một cấu trúc đối tượng mà ko cần thay đổi những lớp khái niệm cấu trúc đó.
Ưu điểm của Design Pattern trong Java
- Chúng ta với thể sử dụng lại design pattern trong Java trong nhiều dự án
- Chúng giúp chúng ta xác thành kiến trúc hệ thống
- Phân phối sự sáng tỏ cho thiết kế ứng dụng
- Mẫu thiết kế là những giải pháp đã được chứng minh và thử nghiệm. Chúng được xây dựng trên tri thức và kinh nghiệm của những nhà phát triển phần mềm giỏi.
- Những mẫu thiết kế ko đảm bảo giải pháp tuyệt đối cho một vấn đề
Lúc nào chúng ta nên sử dụng Java Design Patterns
Chúng ta nên sử dụng design pattern trong giai đoạn phân tích và yêu cầu SDLC ( Vòng đời phát triển phần mềm). Chúng ta với thể sử dụng chung để thuận tiện phân tích và giai đoạn yêu cầu của SDLC bằng cách sản xuất thông tin dựa trên kinh nghiệm thực hiện trước đó.
Kết luận: Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về Design pattern trong Java cùng những ưu điểm của chúng. Kỳ vọng bạn đã nắm rõ những kiểu design Pattern trong Java và cách sử dụng chúng và đừng quên tìm hiểu thêm về Java và những tiếng nói lập trình khác qua những khóa học lập trình tại T3H.