Tasarım kalıpları, nesne tabanlı dillerde
(c#,java gibi)uygulama geliştirme sırasında
karşılaşılan tasarım problemlerine getirilen standartlaşmış çözüm kalıplarıdır. Tasarım desenleri çalışan kod veya algoritma değildir. Sınıfların iyi bir şekilde nasıl olacağını belirten yöntemlerdir. Uygulamaların geliştirilebilirliğini ,esnekliğini ve kalitesini arttırır, geliştirme süresini azaltır ve kodların anlaşılabilirliliğini sağlarlar, yeniden kullanılabilir tasarımlar yaratılmasında etkili olurlar.
Tasarım desenlerini kullanırken, doğru problem
için doğru deseni seçmeye özen gösterilmelidir. Deseni çok fazla değiştirmek
gerekiyorsa, bu, ihtiyaçlara uygun dizaynın kullanılmadığını gösterir ve kodu
daha karmaşık ve verimsiz hale getirebilir.
Tasarım desenleri 3 ana gruba ayrılır.
Bu
desenler Gangs Of Four(GoF) olarak da bilinir. Kısaca sınıflandırması ve
açıklamaları şöyledir;
1-Creational Patterns (Kurucu Desenler): Nesnelerin oluşturulması
ve yönetilmesi ile ilgili desenlerdir.
- Singleton: Bir objenin bir kez oluşturulması
- Abstract Factory: Birbirleri ile ilişkili sınıfların instancelarının oluşturulması.
- Builder: Birden fazla parçadan oluşan nesnelerin oluşturulması.
- Factory Method: Aynı arayüzü kullanan nesnelerin oluşturulması.
- Prototype: Var olan nesnelerin kopyasının oluşturulması.
2- Behavioral Patterns (Davranışsal Desenler): Birden fazla sınıfın bir işi yerine
getirirken nasıl birlikte davranacağını belirleyen desenlerdir.
- Chain of responsibility: Bir isteğin belli sınıflar içinde gezdirilerek ilgili sınıfın işlem yapmasını yönetir.
- Command: İşlemlerin nesne haline getirilip başka bir nesne(invoker) üzerinden tetiklendiği bir tasarım desenidir
- Interpreter: Programa dil öğelerini eklemedir.
- Iterator: Nesne koleksyonlarının elemanlarını belirlenen kurallara göre elde edilmesini düzenler.
- Mediator: Çalışmaları birbirleri ile aynı arayüzden türeyen nesnelerin durumlarına bağlı olan nesnelerin davranışlarını düzenler.
- Memento: Bir nesnenin tamamının veya bazı özelliklerinin tutularak sonradan tekrar elde edilmesini sağlar.
- Observer: Bir nesnede meydana gelen değişikliklerde içinde bulundurduğu listede bulunan nesnelere haber gönderen tasarım desenidir.
- State: Nesnelerin farklı durumlarda farklı çalışmalarını sağlar.
- Strategy: Bir işlemin birden fazla şekilde gerçekleştirile bilineceği durumları düzenler.
- Template method:Bir algoritmanın adımlarının abstract sınıfta tanımlanarak farklı adımların concrete sınıflarında overwrite edilip çalıştırılmasını düzenler.
- Visitor: Yeni bir işlemi bir sınıfa değişiklik olmadan tanımlar.
3-Structural Patterns (Yapısal Desenler): Nesnelerin birbirleri ile olan
ilişkilerini düzenleyen desenlerdir.
- Adapter: Uygulamadaki bir yapıya dışarıdaki bir yapıyı uygulamasını sağlar.
- Bridge: Nesnelerin modelleme ve uygulanmasını ayrı sınıf hiyerarşilerinde tanımlanmasını düzenler.
- Composite: Ağaç yapısındaki nesne kalıplarının hiyerarşik olarak iç içe kullanılmasını düzenler.
- Decorator: Bir yapıya dinamik olarak yeni metotlar eklenmesini düzenler.
- Façade: Alt sistemlerin direkt olarak kullanılması yerine alt sistemdeki nesneleri kullanan başka bir nesne üzerinden kullanılmasını sağlar.
- Flyweight: Sık kullanılan nesnelerin bellek yönetimini kontrol etmek için kullanılan bir tasarım desenidir.
- Proxy: Oluşturulması karmaşık veya zaman alan işlemlerin kontrolünü sağlar.
Creational patterns’den Singleton pattern’i
daha detaylı olarak ele alalım.
Singleton
Pattern
Singleton design pattern bir nesnenin
application pool kapanana kadar bir kez üretilmesini garantiler. Bir sınıfın
bir anda sadece bir örneğinin olması istenildiği zamanlarda kullanılır.
Kullanımına örnek vermek gerekirse, bir
veritabanı uygulaması geliştirdiğimizi düşünürsek performans açısından
veritabanı objesinin bir kere yaratılıp life cycle’da bu objenin kullanılması
uygulamanın verimliliğini arttıracaktır.
Sınıfın bir kere yaratılması demek, bu sınıfın
new kullanılarak yaratılamaması, yani dışarıdan bu sınıfın constructor’ına
erişilememesi demektir. Singleton dizaynda constructor özel olarak yaratılır.
Singleton dizaynını şu şekilde uygulayabiliriz;
public class SingletonClass
{
private static SingletonClass
singletonObj;
private SingletonClass()
{
}
public static SingletonClass
SingletonObj ()
{
if (singletonObj
== null)
singletonObj
= new SingletonClass ();
return singletonObj;
}
}
Kod
bloğunda da görüldüğü gibi singletonObj objesine dışarıdan erişilemez.
SingletonObj() methodu çağırıldığında bu obje yaratılır ve methot bundan sonra
her çağırıldığında bu obje döndürülür.
Ancak
multi-thread uygulamalarda bu obje eş zamanlı olarak birden fazla olarak
yaratılabilir ve bu durumda tek obje yaratmayı garantilemiş olmuyoruz. Bu
durumda ise , singletonObj null olduğu zaman kod bloğunu ‘lock’ ile
kilitleyerek objenin bir kez yaratılmasını sağlayabiliriz. Aşağıdaki kod bloğu
multithread işlemlerde singleton pattern kullanılmasına örnek verilebilir.
public class SingletonClass
{
private static SingletonClass
singletonObj = null;
private static readonly object instanceLock = new object();
private SingletonClass
()
{
}
public static SingletonClass
SingletonObj
{
get
{
if (singletonObj
== null)
{
lock (instanceLock)
{
if (singletonObj
== null)
{
singletonObj
= new SingletonClass ();
}
}
}
return singletonObj;
}
}
}
Singleton
pattern kullanıldığında Clone() methodu da kullanılmamalı. Clone() methodunu
override edip exception fırlatılabilir.
Singleton Pattern Örnek
Kullanımı
- Cache: Tek bir global erişimi sağlamak için Singleton kalıbını kullanabiliriz.
- Loglama: Loglanan mesajları tek logda tutmak istenildiğinde singleton pattern kullanılabilir.
Dezavantajları
- Singletonların birim testlerle işlenmesi kolay değildir.
- Singleton’ a ayrılan bellek serbest bırakılamaz.
- Multithread ortamlarda singleton objesine erişim kısıtlanmış olabilir(senkronizasyon).
- Singletonlar sınıflar arasında sıkı bağ oluşturmayı teşvik eder, bu nedenle test etmek zordur.
Duygu İNAN SAYAN
Yorumlar
Yorum Gönder