Os “Design Patterns” são elementos fundamentais no universo da programação, proporcionando soluções eficientes e flexíveis para problemas recorrentes no desenvolvimento de software. Neste artigo, exploraremos desde a origem desses padrões até sua aplicação prática nos dias de hoje, destacando os benefícios que oferecem.
Design Patterns, ou padrões de projeto, são soluções consolidadas para problemas comuns no desenvolvimento de software. São abstrações que representam as melhores práticas e soluções comprovadas ao longo do tempo para desafios específicos. Ao adotar esses padrões, os desenvolvedores podem criar código mais reutilizável, flexível e fácil de entender.
Origem até os Dias Atuais
Os Design Patterns têm suas raízes nos trabalhos de arquitetos de software Christopher Alexander e, mais tarde, foram popularizados por Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson e John Vlissides no livro “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software”. Desde então, esses padrões têm evoluído e se adaptado às mudanças tecnológicas, tornando-se essenciais para a construção de sistemas robustos e escaláveis. Como principais benefícios podemos citar:
- Reusabilidade: Padrões de projeto promovem a reutilização de soluções testadas, economizando tempo e esforço no desenvolvimento.
- Flexibilidade: Ao aplicar Design Patterns, os sistemas tornam-se mais flexíveis e adaptáveis a mudanças, facilitando a manutenção e evolução do software.
- Compreensibilidade: Esses padrões fornecem uma linguagem comum entre os desenvolvedores, melhorando a compreensão do código e facilitando a colaboração.
Creational Design Patterns
Os Creational Design Patterns dizem respeito à criação de objetos, proporcionando formas flexíveis e reutilizáveis de instanciá-los.
interface Product {
public function create();
}
class ConcreteProduct implements Product {
public function create() {
return new ConcreteProduct();
}
}
class Creator {
public function factoryMethod(): Product {
return new ConcreteProduct();
}
}
Abstract Factory
O Abstract Factory proporciona uma interface para criar famílias de objetos relacionados ou dependentes sem especificar suas classes concretas.
interface AbstractFactory {
public function createProductA(): ProductA;
public function createProductB(): ProductB;
}
class ConcreteFactory implements AbstractFactory {
public function createProductA(): ProductA {
return new ConcreteProductA();
}
public function createProductB(): ProductB {
return new ConcreteProductB();
}
}
Builder
O padrão Builder separa a construção de um objeto complexo de sua representação, permitindo a criação de diferentes representações.
class ProductBuilder {
private $product;
public function __construct() {
$this->product = new Product();
}
public function buildPartA() {
$this->product->setPartA();
}
public function buildPartB() {
$this->product->setPartB();
}
public function getResult(): Product {
return $this->product;
}
}
Factory Method
O Factory Method define uma interface para criar um objeto, mas deixa as subclasses alterarem o tipo de objetos que serão criados.
interface Creator {
public function factoryMethod(): Product;
}
class ConcreteCreator implements Creator {
public function factoryMethod(): Product {
return new ConcreteProduct();
}
}
Adapter
O Adapter permite que interfaces incompatíveis trabalhem juntas, facilitando a integração de sistemas.
interface Target {
public function request();
}
class Adaptee {
public function specificRequest() {
// Implementação específica
}
}
class Adapter implements Target {
private $adaptee;
public function __construct(Adaptee $adaptee) {
$this->adaptee = $adaptee;
}
public function request() {
$this->adaptee->specificRequest();
}
}
Bridge
O Bridge separa uma abstração de sua implementação, permitindo que ambas evoluam independentemente.
interface Implementor {
public function operationImpl();
}
class ConcreteImplementor implements Implementor {
public function operationImpl() {
// Implementação específica
}
}
abstract class Abstraction {
protected $implementor;
public function __construct(Implementor $implementor) {
$this->implementor = $implementor;
}
abstract public function operation();
}
class RefinedAbstraction extends Abstraction {
public function operation() {
// Outras operações
$this->implementor->operationImpl();
// Outras operações
}
}
Decorator
O Decorator adiciona responsabilidades a objetos de forma dinâmica, estendendo suas funcionalidades.
interface Component {
public function operation();
}
class ConcreteComponent implements Component {
public function operation() {
// Implementação específica
}
}
class Decorator implements Component {
protected $component;
public function __construct(Component $component) {
$this->component = $component;
}
public function operation() {
$this->component->operation();
}
}
class ConcreteDecorator extends Decorator {
public function operation() {
parent::operation();
// Novas operações
}
}
Chain of Responsibility
O Chain of Responsibility passa uma solicitação ao longo de uma cadeia de manipuladores, permitindo o processamento ou rejeição da solicitação.
abstract class Handler {
protected $successor;
public function setSuccessor(Handler $successor) {
$this->successor = $successor;
}
abstract public function handleRequest();
}
class ConcreteHandler extends Handler {
public function handleRequest() {
if (/* condição atendida */) {
// Processa a solicitação
} elseif ($this->successor !== null) {
$this->successor->handleRequest();
}
}
}
Interpreter
O Interpreter define uma gramática para interpretar instruções, permitindo a criação de interpretadores para diferentes linguagens.
interface Expression {
public function interpret();
}
class TerminalExpression implements Expression {
public function interpret() {
// Implementação específica
}
}
class NonTerminalExpression implements Expression {
private $expression;
public function __construct(Expression $expression) {
$this->expression = $expression;
}
public function interpret() {
// Implementação específica
$this->expression->interpret();
// Implementação específica
}
}
Iterator
O Iterator fornece uma maneira de acessar sequencialmente elementos de uma coleção sem expor sua representação subjacente.
interface Iterator {
public function hasNext();
public function next();
}
class ConcreteIterator implements Iterator {
private $collection;
private $index = 0;
public function __construct(array $collection) {
$this->collection = $collection;
}
public function hasNext() {
return $this->index < count($this->collection);
}
public function next() {
return $this->collection[$this->index++];
}
}
Observer
O Observer define uma dependência um para muitos entre objetos, permitindo que um objeto notifique vários observadores sobre mudanças de estado.
interface Observer {
public function update($data);
}
class ConcreteObserver implements Observer {
public function update($data) {
// Atualizações específicas
}
}
class Subject {
private $observers = [];
public function attach(Observer $observer) {
$this->observers[] = $observer;
}
public function notify($data) {
foreach ($this->observers as $observer) {
$observer->update($data);
}
}
}
Strategy
O Strategy define uma família de algoritmos, encapsula cada um deles e os torna intercambiáveis, permitindo que o cliente escolha o algoritmo desejado.
interface Strategy {
public function algorithm();
}
class ConcreteStrategy implements Strategy {
public function algorithm() {
// Implementação específica
}
}
class Context {
private $strategy;
public function setStrategy(Strategy $strategy) {
$this->strategy = $strategy;
}
public function executeAlgorithm() {
$this->strategy->algorithm();
}
}
Template Method
O Template Method define a estrutura de um algoritmo, permitindo que as etapas específicas sejam implementadas por subclasses.
abstract class AbstractClass {
public function templateMethod() {
$this->operation1();
$this->operation2();
}
abstract protected function operation1();
abstract protected function operation2();
}
class ConcreteClass extends AbstractClass {
protected function operation1() {
// Implementação específica
}
protected function operation2() {
// Implementação específica
}
}
Conclusão
Os Design Patterns são ferramentas essenciais para desenvolvedores que buscam eficiência, reusabilidade e manutenibilidade em seus projetos de software. Ao compreender e aplicar esses padrões, é possível criar sistemas mais robustos e flexíveis, enfrentando desafios com soluções testadas e comprovadas ao longo do tempo. Ao explorar Creational, Structural e Behavioral Design Patterns, os desenvolvedores têm à disposição um vasto conjunto de ferramentas para elevar a qualidade e a eficiência de seus projetos.