Выделяются порождающие паттерны, структурные паттерны и паттерны поведения. Первые связаны с процессом создания объектов. Вторые имеют отношение к композиции объектов и классов. Паттерны поведения характеризуют то, как классы или объекты взаимодействуют между собой.
Уровень - говорит о том, к чему обычно применяется паттерн: к объектам или классам.
Уровень - говорит о том, к чему обычно применяется паттерн: к объектам или классам.
- Паттерны уровня классов описывают отношения между классами и их подклассами. Такие отношения выражаются с помощью наследования, поэтому они статичны, то есть зафиксированы на этапе компиляции.
- Паттерны уровня объектов описывают отношения между объектами, которые могут изменяться во время выполнения и потому более динамичны.
Цель: порождающие шаблоны проектирования
Порождающие паттерны классов частично делегируют ответственность за создание объектов своим подклассам, тогда как порождающие паттерны объектов передают ответственность другому объекту.
- Уровень: класс
- Factory Method (фабричный метод). Определяет интерфейс для создания объектов, при этом выбранный класс инстанцируется подклассами.
- Уровень: объект
- Abstract Factory (абстрактная фабрика). Предоставляет интерфейс для создания семейств, связанных между собой, или независимых объектов, конкретные классы которых неизвестны.
- Builder (строитель). Отделяет конструирование сложного объекта от его представления, позволяя использовать один и тот же процесс конструирования для создания различных представлений.
- Prototype (прототип). Описывает виды создаваемых объектов с помощью прототипа и создает новые объекты путем его копирования.
- Singleton (одиночка). Гарантирует, что некоторый класс может иметь только один экземпляр, и предоставляет глобальную точку доступа к нему.
Некоторыми паттернами предлагаются альтернативные решения. Так, прототип нередко можно использовать вместо абстрактной фабрики.
Цель: структурные шаблоны проектирования
Структурные паттерны классов используют наследование для составления классов, в то время как структурные паттерны объектов описывают способы сборки объектов из частей.
- Уровень: класс или объект
- Adapter (адаптер). Преобразует интерфейс класса в некоторый другой интерфейс, ожидаемый клиентами. Обеспечивает совместную работу классов, которая была бы невозможна без данного паттерна из-за несовместимости интерфейсов.
- Уровень: объект
- Bridge (мост). Отделяет абстракцию от реализации, благодаря чему появляется возможность независимо изменять то и другое.
- Composite (компоновщик). Группирует объекты в древовидные структуры для представления иерархий типа «часть-целое». Позволяет клиентам работать с единичными объектами так же, как с группами объектов.
- Decorator (декоратор). Динамически возлагает на объект новые функции. Декораторы применяются для расширения имеющейся функциональности и являются гибкой альтернативой порождению подклассов.
- Facade (фасад). Предоставляет унифицированный интерфейс к множеству интерфейсов в некоторой подсистеме. Определяет интерфейс более высокого уровня, облегчающий работу с подсистемой.
- Flyweight (приспособленец). Использует разделение для эффективной поддержки большого числа мелких объектов.
- Proxy (заместитель). Подменяет другой объект для контроля доступа к нему.
Применение части паттернов приводит к схожему дизайну, хотя изначально их назначение различно. Например, структурные диаграммы компоновщика и декоратора похожи.
Цель: поведенческие шаблоны проектирования
Поведенческие паттерны классов используют наследование для описания алгоритмов и потока управления, а поведенческие паттерны объектов описывают, как объекты, принадлежащие некоторой группе, совместно функционируют и выполняют задачу, которая ни одному отдельному объекту не под силу.
- Уровень: класс
- Interpreter (интерпретатор). Для заданного языка определяет представление его грамматики, а также интерпретатор предложений языка, использующий это представление.
- Template Method (шаблонный метод). Определяет скелет алгоритма, перекладывая ответственность за некоторые его шаги на подклассы. Позволяет подклассам переопределять шаги алгоритма, не меняя его общей структуры.
- Уровень: объект
- Chain of Responsibility (цепочка обязанностей). Можно избежать жесткой зависимости отправителя запроса от его получателя, при этом запросом начинает обрабатываться один из нескольких объектов. Объекты-получатели связываются в цепочку, и запрос передается по цепочке, пока какой-то объект его не обработает.
- Command (команда). Инкапсулирует запрос в виде объекта, позволяя тем самым параметризовывать клиентов типом запроса, устанавливать очередность запросов, протоколировать их и поддерживать отмену выполнения операций.
- Iterator (итератор). Дает возможность последовательно обойти все элементы составного объекта, не раскрывая его внутреннего представления.
- Mediator (посредник). Определяет объект, в котором инкапсулировано знание о том, как взаимодействуют объекты из некоторого множества. Способствует уменьшению числа связей между объектами, позволяя им работать без явных ссылок друг на друга. Это, в свою очередь, дает возможность независимо изменять схему взаимодействия.
- Memento (хранитель). Позволяет, не нарушая инкапсуляции, получить и сохранить во внешней памяти внутреннее состояние объекта, чтобы позже объект можно было восстановить точно в таком же состоянии.
- Observer (наблюдатель). Определяет между объектами зависимость типа один-ко-многим, так что при изменении состоянии одного объекта все зависящие от него получают извещение и автоматически обновляются.
- State (состояние). Позволяет объекту варьировать свое поведение при изменении внутреннего состояния. При этом создается впечатление, что поменялся класс объекта.
- Strategy (стратегия). Определяет семейство алгоритмов, инкапсулируя их все и позволяя подставлять один вместо другого. Можно менять алгоритм независимо от клиента, который им пользуется.
- Visitor (посетитель). Представляет операцию, которую надо выполнить над элементами объекта. Позволяет определить новую операцию, не меняя классы элементов, к которым он применяется.
Некоторые паттерны часто используются вместе. Например, компоновщик применяется с итератором или посетителем.
