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9 Design Patterns Essenciais que Todo Desenvolvedor Deve Conhecer
Aprimore suas habilidades de desenvolvimento com os principais design patterns na indústria de software
No desenvolvimento de software, a aplicação de padrões de projeto é fundamental para criar soluções robustas, flexíveis e de fácil manutenção. Os design patterns, ou padrões de projeto, são soluções comprovadas para desafios comuns enfrentados pelos desenvolvedores. Ao conhecer e aplicar esses padrões, os desenvolvedores podem aprimorar sua capacidade de projetar e implementar sistemas de software eficientes.
Neste artigo, vamos explorar nove design patterns essenciais que todo desenvolvedor deve conhecer. Esses padrões são amplamente utilizados na indústria de software e fornecem soluções elegantes para problemas recorrentes. Veremos em detalhes cada um desses padrões, discutindo suas aplicações, benefícios e fornecendo exemplos práticos para ilustrar como eles podem ser utilizados.
Padrão Observer (Observador):
O padrão de Observer é usado quando há uma relação um-para-muitos entre objetos. Ele permite que objetos, conhecidos como observadores, sejam notificados automaticamente quando o objeto observado (sujeito) sofre alterações em seu estado. Essa notificação ocorre sem acoplamento rígido entre os objetos, possibilitando uma comunicação assíncrona e desacoplada. O padrão Observer é amplamente utilizado em sistemas de eventos, notificações e atualizações em tempo real.
Exemplo: (Alteração de preços na B3 e os Homebrokers monitorando as variações de valores.)
Padrão Factory (Fábrica):
O padrão de Factory é usado para encapsular a lógica de criação de objetos em uma classe separada, conhecida como fábrica. Essa abstração permite criar objetos sem especificar a classe concreta, fornecendo uma interface comum para a criação de diferentes tipos de objetos. O padrão Factory é particularmente útil quando você deseja criar objetos de forma flexível, sem depender de implementações específicas, e quando precisa adicionar ou modificar classes de produtos sem afetar o código cliente.
Exemplo: (Uma fábrica de doces que abriga produtores de chocolates, balas e chicletes.)
O padrão de Singleton é usado para garantir que uma classe tenha apenas uma única instância durante toda a execução do programa. Isso é útil quando é necessário ter acesso global a essa instância única e evitar a criação excessiva de objetos. O padrão de Singleton é amplamente utilizado em cenários onde é importante controlar o acesso a recursos compartilhados, como logs, conexões de banco de dados ou caches.
Exemplo: (O corpo humano é uma instância compartilhada por ossos, órgãos, músculos e membros.)
O padrão de Decorator permite adicionar responsabilidades extras a um objeto de forma dinâmica, envolvendo-o em um objeto decorador. Isso é feito sem modificar a interface do objeto original, proporcionando uma alternativa à herança e permitindo a composição flexível de comportamentos adicionais. O padrão de Decorator é amplamente utilizado em situações em que é necessário adicionar funcionalidades extras a um objeto existente sem alterar sua estrutura básica.
Exemplo: (Um jogador de futebol adquire características adicionais de acordo com o tipo de chuteira utilizada, o tipo de campo em que joga (gramado, society ou futsal) e as condições do ambiente).
Padrão de Strategy (Estratégia):
O padrão de Strategy define uma família de algoritmos encapsulados, tornando-os intercambiáveis. Isso permite que o algoritmo seja selecionado em tempo de execução, com base nas necessidades específicas do cliente. O padrão de Strategy é útil quando diferentes estratégias podem ser aplicadas a uma determinada situação e quando é necessário evitar a duplicação de código. Ele permite que as estratégias sejam facilmente substituídas e adicionadas sem afetar o restante do código.
Exemplo: (O atleta de triatlo utiliza três estratégias diferentes para completar uma prova, que envolvem nadar, pedalar e correr)
Padrão Dependency Injection (Injeção de Dependência):
O padrão de Dependency Injection é uma técnica para implementar a inversão de controle, permitindo que objetos recebam suas dependências de uma fonte externa, em vez de criá-las internamente. Isso promove o desacoplamento entre as classes e facilita a testabilidade e a manutenção do código. Através da dependency Injection, as classes podem se concentrar em suas responsabilidades principais, enquanto as dependências são fornecidas externamente.
Exemplo: (Uma placa mãe recebe as conexões e dependências de outros periféricos, como HD, Memória RAM, Placa de Vídeo, Processador e etc)
Padrão de Command (Comando):
O padrão de Command encapsula uma solicitação como um objeto, permitindo que você parametrize clientes com diferentes solicitações, enfileire ou registre solicitações e ofereça suporte a operações reversíveis. Esse padrão é útil quando você deseja desacoplar o remetente de uma solicitação de seu receptor, permitindo que vários objetos tenham a oportunidade de lidar com a solicitação. O padrão de Command é amplamente utilizado em sistemas com interfaces gráficas, sistemas de automação e aplicativos web.
Exemplo: (A Alexa recebe comandos para executar diversas funções, tais como ligar a luz, tocar música, ligar a TV ou fornecer as últimas notícias)
O padrão de Adapter permite a comunicação entre classes com interfaces incompatíveis, convertendo a interface de uma classe em outra interface esperada pelo cliente. Ele age como uma camada intermediária que traduz as chamadas entre os objetos, tornando possível a colaboração entre eles. O padrão de Adapter é particularmente útil quando se trabalha com bibliotecas ou componentes legados, que possuem uma interface incompatível com a interface esperada pela aplicação.
Exemplo: (Cada país possui seu próprio formato de tomada, o que requer o uso de um adaptador específico para utilizá-la.)
Padrão de MVC (Model-View-Controller):
O padrão de MVC separa a lógica de negócio (Model), a apresentação (View) e a interação do usuário (Controller), facilitando a modularidade e a manutenção do código. O modelo contém os dados e a lógica de negócio, a visão exibe a interface do usuário e o controlador lida com as interações do usuário e coordena a comunicação entre o modelo e a visão. O padrão de MVC é amplamente utilizado em desenvolvimento web e aplicativos que exigem uma clara separação de responsabilidades e uma arquitetura escalável.
Neste artigo, exploramos nove design patterns essenciais que todo desenvolvedor deve conhecer. Cada padrão de projeto aborda problemas comuns e fornece soluções elegantes e comprovadas. Ao aplicar esses padrões em seus projetos, você poderá criar sistemas de software mais flexíveis, de fácil manutenção e adaptáveis a mudanças futuras. Lembre-se de que esses padrões são ferramentas poderosas, mas é essencial entender suas aplicações corretas e escolher o padrão adequado para cada situação.
