Design Pattern (Tasarım Desenleri) Nedir?

Yazılım geliştiriciler, yazılım geliştirme süreçlerinde karşılaşılan tekrar eden problemleri çözmek için genel çözüm yöntemleri geliştirir; bu yöntemlere tasarım desenleri (design pattern) adı verilir. Design patternlar, yazılım mühendisliği alanında belirli problemleri ele almanın en iyi uygulama yöntemlerini ve tasarım prensiplerini sunar.

Yazılım projelerinde en iyi uygulamaları ve standartları temsil eden tasarım desenlerini öğrenmek, yazılım geliştiricilerin yazılımı daha okunaklı, sürdürülebilir ve genişletilebilir hale getirmelerine yardımcı olur. Tasarım desenlerini uygulamak ise yazılımın bu özelliklere sahip olmasını sağlar.

Design patternların temel amacı şunlardır:

1. Problem Çözümü: Yazılımcılar, yazılım tasarım problemleriyle karşılaştıklarında, tasarım desenlerini kullanarak önceden test edilmiş ve iyi çalışan çözümleri sunar.
2. Kodun Okunabilirliği: Tasarım desenlerini kullanarak, kod daha anlaşılır ve okunaklı hale getirilir. Bu, ekibin daha kolay bir şekilde kodu anlamasına ve işbirliği yapmasına yardımcı olur.
3. Yeniden Kullanılabilirlik: Design patternlar, belirli bir problemin çözümünü soyutlayarak, bu sayede aynı tasarım probleminin farklı projelerde tekrar tekrar çözülmesini engeller. Bu durum, yazılımın yeniden kullanılabilirliğini artırır.
4. Değişikliğe Duyarlılık: Design patternlar, değişikliklere karşı daha dayanıklı yazılım tasarımları oluşturmanıza yardımcı olur. Bir tasarım desenini kullanarak yapılan değişiklikler, tasarımın diğer bölümlerine minimum etki yapar.

Design patternlar farklı kategorilere sahiptir. Creational (oluşturucu), Structural (yapısal) ve Behavioral (davranışsal) kategoriler olmak üzere üç ana kategori vardır. Popüler olan design patternlar arasında Singleton, Factory Method, Observer, Strategy ve Composite gibi desenleri sayabiliriz.

Her pattern, belirli bir problem türüne odaklanıp, genellikle açıkça tanımlanan bir yapı ve kurallar içerir. Yazılım geliştiriciler, bu desenleri kullanarak daha tutarlı, güvenilir ve sürdürülebilir yazılım projeleri oluşturabilirler. Bunun yanı sıra, yazılımın kalitesini artırır. Tasarım desenlerini uygulamak ise yazılım mühendisliği alanında daha etkili bir geliştirici olmanıza katkı sağlar. Bu sayede, yazılım süreçlerinde daha sağlam temeller üzerinde çalışabilirsiniz.

Design Pattern Türleri Nelerdir?

Yazılımcılar, yazılım geliştirme süreçlerinde karşılaştıkları belirli problemleri çözmek için, ayrıca genel tasarım yöntemleri geliştirir. Genellikle bu yöntemleri üç ana kategori altında sınıflandırırız; Oluşturucu (Creational), Yapısal (Structural) ve Davranışsal (Behavioral). İşte bu üç ana kategoriye ait design patternlar ve bir hiyerarşi içinde nasıl sıralandıkları:

Creational Design Pattern Tipleri (Oluşturucu Tasarım Desenleri):

Creational Design Patternler, kısaca nesne oluşturma süreçlerini ele alır. Bir nesnenin nasıl oluşturulduğu, hangi sınıfların kullanıldığı ve bunun yanında nasıl konfigüre edildiği ile ilgilidir.

1. Singleton Pattern: Yalnızca bir örneğin oluşturulmasına ve bu örneğe her yerden erişilmesine izin verir.
2. Factory Method Pattern: Yeni nesnelerin oluşturulmasını alt sınıflara bırakır.
3. Abstract Factory Pattern: İlgili nesneler ailesini oluşturmak için bir arayüz sağlar.
4. Builder Pattern: Karmaşık nesnelerin adım adım oluşturulmasını ve yapılandırılmasını sağlar.
5. Prototype Pattern: Varolan bir nesnenin kopyalarının oluşturulmasını sağlar.

Structural Design Patternler (Yapısal Tasarım Desenleri):

Structural Design Patternler, nesnelerin nasıl bir araya geldiği ve nasıl bir araya getirildiği ile ilgilidir. Özetle, sınıfların ve nesnelerin birbirleriyle nasıl ilişkilendirildiği konularını ele alır.

1. Adapter Pattern: İki farklı arayüzü birleştirmeyi sağlar.
2. Bridge Pattern: Soyutlamayı uygulamadan ayırarak esneklik sağlar.
3. Composite Pattern: Nesneleri ağaç benzeri bir yapıda birleştirerek bir bileşik nesne oluşturur.
4. Decorator Pattern: Nesneleri çalışma zamanında davranışlarını değiştirebilen dekoratörlerle genişletir.
5. Facade Pattern: Karmaşık bir alt sistemi daha basit bir arabirimle sunar.
6. Flyweight Pattern: Paylaşılan nesnelerin bellek kullanımını azaltır.
7. Proxy Pattern:Bir nesnenin yerine geçen ve erişimi kontrol eden tasarım desenidir.

Behavioral Design Patternler (Davranışsal Tasarım Desenleri)

Behavioral Patternler, nesnelerin nasıl bir araya gelip işbirliği yaptığı ve birbirleriyle nasıl iletişim kurduğu ile ilgilidir. Uygulamanın çalışma zamanındaki davranışını düzenler.

1. Chain of Responsibility: İstekleri işleyen bir dizi nesnenin oluşturduğu bir zincirleme yapısıdır. İsteği işleyebilen nesne buluncaya kadar zinciri takip eder.
2. Command: İşlem, farklı komutlarla çalıştırılabilir hale gelmek için sarmalanır, bu şekilde işlem ile komutların ayrılması sağlanır.
3. Interpreter: Karmaşık dil veya ifadeleri ayrıştırıp yorumlar ve dil veya ifadelerin anlaşılmasını sağlar.
4. Iterator: Koleksiyonun elemanlarına sırayla erişilir ve iç yapısından bağımsız bir şekilde gezinilir.
5. Mediator: Bir grup nesne arasındaki iletişimi merkezi bir arabulucu üzerinden düzenler. Nesnelerin birbirleriyle doğrudan iletişim kurmasını engeller.
6. Memento: Bir nesnenin geçmiş durumlarına erişir ve bir nesnenin durumu kaydedip geri yükler.
7. Observer: Bir nesne durum değişikliğini diğer bağımlı nesnelere otomatik olarak bildirir ve bağımlı nesneler bu değişikliğe tepki verir.
8. State: Bir nesnenin davranışını durumlarına bağlı olarak değiştirir ve durumlar arasında geçiş yapar.
9. Strategy: Bu desen, algoritmaları değiştirilebilir bir şekilde soyutlar ve nesnelerin çalışma zamanında farklı davranışları seçmesini sağlar.
10. Template Method: Bir algoritmanın yapısını tanımlar, bu nedenle bazı adımları alt sınıflara bırakarak algoritmanın özelleştirilmesini sağlar.
11. Visitor: Yeni operasyonları eklemek için bir nesnenin yapısını değiştirmeden, dolayısıyla nesne yapısını dolaşarak operasyonları uygular.

Yazılım geliştirmenin farklı aşamalarında farklı problemleri ele alacak olursak yukarıda sıraladığımız tasarım desenlerini kullanmalıyız ve bu bağlamda tasarım desenlerini ihtiyaca göre seçmeliyiz.

Burada anlatılan tasarım desenlerinin kodlarına GitHub linki üzerinden ulaşabilirsiniz.