" Design Pattern là gì? ", đã có bao giờ bạn tự hỏi bản thân về thuật ngữ này hay chưa. Sử dụng Design Pattern không chỉ giúp tăng tính hiệu quả trong quá trình phát triển phần mềm mà còn giúp cho các lập trình viên có thể làm việc cùng nhau hiệu quả hơn. Hôm nay hãy cùng Việc làm Cần Thơ tìm hiểu về design pattern và tầm quan trọng của nó nhé.
Design Pattern là gì?
Design Pattern (mẫu thiết kế) là một giải pháp tổng thể cho các vấn đề lập trình phổ biến mà các nhà phát triển phần mềm thường gặp phải trong quá trình phát triển sản phẩm phần mềm. Design pattern là các khuôn mẫu đã được chứng minh tính hiệu quả và được sử dụng lại trong nhiều lĩnh vực khác nhau của phát triển phần mềm.
Design pattern được phát triển để giải quyết các vấn đề về cấu trúc, thiết kế, kiến trúc và các vấn đề khác của phần mềm, giúp cho các nhà phát triển dễ dàng tái sử dụng và thay đổi phần mềm một cách linh hoạt hơn. Các design pattern được xác định dựa trên các nguyên tắc lập trình và các kinh nghiệm thực tiễn của các nhà phát triển phần mềm. Các design pattern cũng có thể giúp các nhà phát triển tiết kiệm thời gian, tăng tính bảo trì và tăng tính tái sử dụng của mã nguồn.
Design Pattern là gì?
Lợi ích của Design Pattern là gì?
Có thể bạn đã hiểu design pattern là gì nhưng những lợi ích của design pattern thì không phải ai cũng biết. Design Pattern có nhiều tác dụng trong phát triển phần mềm, bao gồm:
- Cải thiện tính tái sử dụng của mã nguồn: Design pattern giúp tách biệt các thành phần của phần mềm và cung cấp một cách thức tiếp cận chuẩn cho việc sử dụng chúng. Việc sử dụng design pattern giúp cho các thành phần phần mềm được phát triển một cách độc lập và sử dụng lại ở nhiều nơi khác nhau trong phần mềm.
- Tăng tính bảo trì: Design pattern giúp cho mã nguồn được sắp xếp và dễ hiểu hơn, giúp cho việc bảo trì phần mềm trở nên dễ dàng hơn. Với sự hiểu biết về design pattern, các nhà phát triển có thể dễ dàng tìm kiếm và sửa lỗi trong mã nguồn của phần mềm.
- Cải thiện tính linh hoạt của phần mềm: Design pattern giúp cho các thành phần của phần mềm được xây dựng một cách linh hoạt hơn, giúp cho phần mềm có thể dễ dàng thích nghi với các yêu cầu thay đổi trong quá trình phát triển và sử dụng.
- Giúp cho việc phát triển phần mềm nhanh chóng hơn: Với sự hiểu biết về design pattern, các nhà phát triển có thể nhanh chóng xây dựng các thành phần của phần mềm một cách hiệu quả, giảm thiểu thời gian và chi phí phát triển phần mềm.
- Cải thiện tính hiệu quả của phần mềm: Design pattern giúp cho phần mềm được xây dựng một cách chuẩn mực và hiệu quả, giúp cho phần mềm có tính năng và chức năng tốt hơn.
Design Pattern hỗ trợ Developers trong công việc như thế nào?
Design Patterns là một khuôn mẫu thiết kế được sử dụng để giải quyết các vấn đề lập trình phổ biến mà các nhà phát triển phần mềm thường gặp phải. Việc sử dụng Design Patterns giúp các nhà phát triển phần mềm giải quyết các vấn đề thiết kế phần mềm một cách hiệu quả hơn. Cụ thể, Design Patterns có thể hỗ trợ các developers như sau:
- Cung cấp một cách tiếp cận chuẩn cho thiết kế phần mềm: Design Patterns giúp các developers có thể xây dựng phần mềm theo một tiêu chuẩn chung, giúp tăng tính nhất quán và dễ dàng hiểu mã nguồn.
- Cung cấp các giải pháp chuẩn cho các vấn đề thiết kế phần mềm phổ biến: Design Patterns giúp các developers có thể áp dụng các giải pháp đã được chứng minh tính hiệu quả trong thiết kế phần mềm.
- Tăng tính tái sử dụng của mã nguồn: Design Patterns giúp các developers tách biệt các thành phần của phần mềm và cung cấp một cách thức tiếp cận chuẩn cho việc sử dụng chúng. Điều này giúp các thành phần phần mềm có thể được phát triển độc lập và sử dụng lại ở nhiều nơi khác nhau trong phần mềm.
- Tăng tính bảo trì của mã nguồn: Design Patterns giúp mã nguồn của phần mềm được sắp xếp và dễ hiểu hơn, giúp cho việc bảo trì phần mềm trở nên dễ dàng hơn.
- Cải thiện tính linh hoạt của phần mềm: Design Patterns giúp các developers xây dựng các thành phần của phần mềm một cách linh hoạt hơn, giúp cho phần mềm có thể dễ dàng thích nghi với các yêu cầu thay đổi trong quá trình phát triển và sử dụng.
- Giúp cho việc phát triển phần mềm nhanh chóng hơn: Với sự hiểu biết về Design Patterns, các developers có thể nhanh chóng xây dựng các thành phần của phần mềm một cách hiệu quả, giảm thiểu thời gian và chi phí phát triển phần mềm.
Design Pattern là trợ thủ đắc lực của Developers
Design Patterns là một công cụ hỗ trợ rất hữu ích cho các developers trong việc giải quyết các vấn đề thiết kế phần mềm phức tạp. Nó cung cấp cho các developers một tiêu chuẩn chung và các giải pháp chuẩn cho các vấn đề thiết kế phần mềm phổ biến, giúp tăng tính nhất quán, tính linh hoạt, tính bảo trì và tính tái sử dụng của phần mềm. Ngoài việc hiểu design pattern là gì thì có lẽ các bạn cũng đã biết tầm quan trọng của nó đối với các developers. Việc sử dụng Design Patterns giúp cho các developers có thể làm việc cùng nhau hiệu quả hơn. Design Patterns cung cấp cho các developers một ngôn ngữ chung để truyền tải ý tưởng thiết kế và cải thiện tính tương thích giữa các thành viên trong nhóm. Từ đó, các developers có thể làm việc cùng nhau dễ dàng hơn, tăng tính đồng bộ trong quá trình phát triển phần mềm.
Phân loại các Design Pattern
Hệ thống các mẫu design pattern hiện nay rất nhiều, nhưng thường tóm gọn bằng 23 mẫu được định nghĩa trong cuốn “Design patterns Elements of Reusable Object Oriented Software”. Hệ thống các mẫu design pattern được chia làm 3 nhóm, được phân loại theo mục đích sử dụng:
- Nhóm Creational
- Nhóm Structural
- Nhóm Behavioral
Có 3 loại Design Pattern
Trong mỗi nhóm thì gồm nhiều mẫu khác nhau, hãy cùng tìm hiểu xem các mẫu trong từng nhóm của design pattern là gì nhé.
Creational Pattern (Nhóm khởi tạo)
Creational Pattern (mẫu thiết kế tạo đối tượng) là một trong các mẫu thiết kế phần mềm được sử dụng trong lập trình hướng đối tượng. Chúng cung cấp các giải pháp cho các vấn đề liên quan đến quá trình tạo đối tượng, giúp cho việc tạo đối tượng trở nên linh hoạt hơn, tránh việc trực tiếp tiết lộ logic tạo đối tượng, đảm bảo chỉ có một thể hiện của một lớp được tạo ra. Hãy cũng tìm hiểu xem các mẫu trong Creational Design Pattern là gì nhé.
- Singleton: chỉ có một instance của một class được tạo ra và cung cấp truy cập trên toàn hệ thống. Pattern này đảm bảo rằng một class chỉ có duy nhất một thể hiện và cung cấp một điểm truy cập toàn cầu đến thể hiện đó.
- Factory Method: chúng ta tạo ra các object mà không cần phải chỉ rõ lớp nào sẽ được tạo ra. Thay vào đó, các subclass sẽ quyết định lớp nào sẽ được tạo. Design Pattern này giúp chúng ta tránh việc trực tiếp tạo object trong các phương thức và cho phép chúng ta tạo object dựa trên nhu cầu.
- Abstract Factory: chúng ta cung cấp một interface cho việc tạo ra một nhóm các object liên quan hoặc phụ thuộc lẫn nhau mà không cần chỉ rõ lớp cụ thể của chúng. Pattern này cho phép chúng ta tạo ra một nhóm các object liên quan hoặc phụ thuộc lẫn nhau một cách dễ dàng và đồng thời đảm bảo tính nhất quán cho chúng.
- Builder: chúng ta tách quá trình xây dựng object ra khỏi việc tạo ra object, cho phép chúng ta tạo ra các object phức tạp một cách dễ dàng. Pattern này cho phép chúng ta xây dựng object theo cách mà chúng ta muốn, giúp cho mã nguồn dễ đọc hơn và tránh việc tạo ra các constructor quá dài và phức tạp.
- Prototype: chúng ta tạo ra các object mới bằng cách sao chép các object đã tồn tại, thay vì tạo ra các object mới từ đầu. Pattern này cho phép chúng ta tạo ra các object mới một cách dễ dàng và đồng thời giảm thiểu chi phí tạo ra các object mới bằng cách sử dụng các object đã tồn tại.
Singleton Design Pattern
Structural Pattern (Nhóm cấu trúc)
Structural Pattern (mẫu thiết kế cấu trúc) là một trong các mẫu thiết kế phần mềm được sử dụng trong lập trình hướng đối tượng. Chúng cung cấp các giải pháp cho các vấn đề liên quan đến cấu trúc của các đối tượng và lớp, giúp cho việc tạo ra các hệ thống phần mềm có cấu trúc tốt hơn và dễ bảo trì hơn. Hãy cũng tìm hiểu xem các mẫu trong Structural Design Pattern là gì nhé.
- Adapter: chúng ta chuyển đổi interface của một class thành interface khác mà client mong muốn. Design Pattern này giúp các class làm việc cùng nhau một cách dễ dàng mà không cần phải thay đổi code của class đang tồn tại.
- Bridge: chúng ta tách rời một abstraction từ implementation của nó, để hai thành phần có thể thay đổi độc lập với nhau. Pattern này cho phép chúng ta tạo ra các hệ thống lớn hơn và dễ bảo trì hơn bằng cách tách riêng implementation và abstraction của chúng.
- Composite: chúng ta tạo ra một cấu trúc cây cho các object theo cách đệ quy. Pattern này cho phép chúng ta xử lý các object đơn lẻ và các nhóm object một cách đồng nhất, giúp cho mã nguồn dễ đọc và dễ bảo trì hơn.
- Decorator: chúng ta tạo ra một class mới để bọc lấy một class đã có, mở rộng chức năng của class đó mà không làm thay đổi cấu trúc của nó. Pattern này cho phép chúng ta mở rộng chức năng của một class mà không làm thay đổi mã nguồn của class đó.
- Facade: chúng ta cung cấp một interface đơn giản cho việc truy cập vào một hệ thống phức tạp. Pattern này cho phép chúng ta che giấu sự phức tạp của một hệ thống lớn hơn và cung cấp một interface đơn giản cho client sử dụng.
- Flyweight: chúng ta chia sẻ các object lớn thành các object nhỏ hơn, để tiết kiệm bộ nhớ. Pattern này giúp giảm thiểu sự sử dụng bộ nhớ và tăng tốc độ thực thi chương trình.
- Proxy: chúng ta cung cấp một đối tượng thay thế cho một đối tượng khác, để kiểm soát quyền truy cập vào đối tượng đó. Pattern này cho phép chúng ta kiểm soát truy cập đến một đối tượng và thực hiện các tác vụ kiểm tra, giám sát và bảo mật.
Adapter Design Pattern
Behavioral Pattern (Nhóm hành vi)
Behavioral Pattern (mẫu thiết kế hành vi) là một trong các mẫu thiết kế phần mềm được sử dụng trong lập trình hướng đối tượng. Chúng cung cấp các giải pháp cho các vấn đề liên quan đến cách thức hoạt động và tương tác giữa các đối tượng trong một hệ thống phần mềm. Hãy cũng tìm hiểu xem các mẫu trong Behavioral Design Pattern là gì nhé.
- Interpreter: chúng ta xây dựng một ngôn ngữ để giải quyết vấn đề nào đó, sau đó sử dụng pattern để tạo ra các câu lệnh và cấu trúc dữ liệu cho ngôn ngữ đó. Pattern này cho phép chúng ta dễ dàng mở rộng ngôn ngữ và đưa ra các giải pháp cho các vấn đề phức tạp.
- Template Method: chúng ta xác định một khuôn mẫu cho các phương thức, cho phép các class con tự định nghĩa các bước cụ thể để thực hiện các phương thức đó. Pattern này giúp chúng ta tái sử dụng mã nguồn và giảm thiểu sự trùng lặp trong code.
- Chain of Responsibility: chúng ta xây dựng một chuỗi các object và mỗi object trong chuỗi sẽ xử lý một yêu cầu nào đó. Nếu object hiện tại không thể xử lý yêu cầu đó, nó sẽ chuyển yêu cầu cho object kế tiếp trong chuỗi. Pattern này cho phép chúng ta tăng tính linh hoạt trong việc xử lý các yêu cầu và giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các object.
- Command: chúng ta đóng gói các yêu cầu thành các đối tượng, cho phép chúng ta thực hiện các hoạt động như undo, redo, logging và bộ điều khiển từ xa. Design Pattern này giúp chúng ta tách rời việc thực hiện các yêu cầu và giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng.
- Iterator: chúng ta định nghĩa một giao diện để truy cập các phần tử của một tập hợp một cách tuần tự mà không phải tiết lộ cấu trúc bên trong của tập hợp đó. Pattern này cho phép chúng ta dễ dàng duyệt qua các phần tử trong tập hợp và tách rời việc truy cập tập hợp và cấu trúc bên trong của tập hợp.
- Mediator: Mediator là một design pattern trong đó, chúng ta tạo ra một đối tượng trung gian để giúp các đối tượng khác giao tiếp với nhau mà không cần trực tiếp tham chiếu đến nhau. Pattern này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng và tăng tính linh hoạt trong việc thay đổi cấu trúc của hệ thống.
- Memento: chúng ta lưu trữ và khôi phục trạng thái của một đối tượng một cách dễ dàng mà không phải tiết lộ chi tiết cài đặt của đối tượng. Pattern này giúp tăng tính bảo mật và tính linh hoạt của hệ thống trong việc quản lý trạng thái của các đối tượng.
- Observer: chúng ta tạo ra một mối quan hệ giữa các đối tượng để khi một đối tượng thay đổi trạng thái, các đối tượng khác liên quan đến nó sẽ được thông báo và cập nhật trạng thái của chúng. Pattern này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng và tăng tính linh hoạt trong việc thay đổi trạng thái của hệ thống.
- State: chúng ta đóng gói trạng thái của một đối tượng vào các object riêng biệt và cho phép đối tượng chuyển đổi giữa các trạng thái đó một cách linh hoạt. Pattern này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng và tăng tính linh hoạt trong việc thay đổi trạng thái của hệ thống.
- Strategy: chúng ta định nghĩa một tập hợp các thuật toán và đóng gói chúng vào các object riêng biệt để cho phép đối tượng thay đổi thuật toán một cách linh hoạt. Pattern design này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng và tăng tính linh hoạt trong việc thay đổi thuật toán của hệ thống.
- Visitor: chúng ta định nghĩa một tập hợp các thao tác để xử lý các đối tượng khác nhau và đóng gói chúng vào các object riêng biệt. Pattern này cho phép chúng ta tách rời việc xử lý đối tượng và các thao tác xử lý và tăng tính linh hoạt trong việc thay đổi cấu trúc của hệ thống.
Command Design Pattern
Design Pattern giúp các lập trình viên giải quyết các vấn đề phức tạp trong thiết kế phần mềm một cách hiệu quả, đồng thời giúp cho quá trình phát triển phần mềm trở nên dễ dàng hơn. Nó cung cấp cho các lập trình viên một hướng dẫn thiết kế tốt để giải quyết các vấn đề thiết kế phần mềm phức tạp, giúp cho phần mềm được thiết kế đơn giản, dễ bảo trì và có thể mở rộng trong tương lai. Hi vọng qua bài viết này của Việc làm Cần Thơ đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về design pattern là gì cũng như tầm quan trọng của nó.