Wprowadzenie do wzorców projektowych

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki C# w Coddy. Lekcja 51 z 70.

Wzorce projektowe to sprawdzone rozwiązania typowych problemów, z którymi programiści wielokrotnie się spotykają podczas tworzenia oprogramowania. Zamiast za każdym razem wymyślać koło na nowo, wzorce zapewniają nam wspólne słownictwo i sprawdzone podejścia do strukturyzowania kodu.

Myśl o wzorcach projektowych jak o planach. Nie podają dokładnego kodu do skopiowania, ale opisują, jak organizować klasy i obiekty, aby rozwiązywać konkretne problemy. Gdy ktoś mówi „użyj tutaj wzorca Factory”, doświadczeni programiści od razu rozumieją proponowaną ogólną strukturę.

Wzorce projektowe dzielą się na trzy główne kategorie:

Kategoria	Cel	Przykłady
Kreacyjne	Jak tworzone są obiekty	Singleton, Factory
Strukturalne	Jak komponowane są obiekty	Adapter, Decorator
Czynnościowe	Jak komunikują się obiekty	Observer, Strategy

Wzorce, które omówimy, bazują bezpośrednio na poznanych już koncepcjach OOP — interfejsach, dziedziczeniu, polimorfizmie i kompozycji. Każdy wzorzec wykorzystuje te podstawy w określony sposób, aby zapewnić elastyczność, łatwość utrzymania lub możliwość ponownego użycia.

W kolejnych lekcjach zaimplementujesz kilka podstawowych wzorców, zaczynając od Singleton, Factory, Observer i Strategy. Zrozumienie tych wzorców pomoże Ci rozpoznawać typowe rozwiązania w istniejących bazach kodu i podejmować lepsze decyzje architektoniczne we własnych projektach.

Wyzwanie

Łatwy

Zbudujmy prosty system katalogu wzorców, który porządkuje informacje o wzorcach projektowych w wielu plikach. Pomoże ci to zrozumieć, jak kategoryzować wzorce, a jednocześnie ćwiczyć dobrą organizację kodu.

Utworzysz trzy pliki, aby rozdzielić różne zadania:

Pattern.cs: Zdefiniuj klasę Pattern w przestrzeni nazw Patterns, która reprezentuje pojedynczy wzorzec projektowy. Każdy wzorzec powinien mieć Name, Category (Creational, Structural lub Behavioral) oraz Description. Dodaj metodę GetSummary(), która zwraca sformatowany ciąg znaków: [{Category}] {Name}: {Description}
PatternCatalog.cs: Utwórz klasę PatternCatalog w przestrzeni nazw Patterns, która zarządza kolekcją wzorców. Katalog powinien umożliwiać dodawanie wzorców i zawierać metodę GetPatternsByCategory(string category), która zwraca listę wszystkich wzorców pasujących do danej kategorii. Dodaj też metodę GetAllSummaries(), która zwraca listę ciągów znaków z podsumowaniami wszystkich wzorców w katalogu.
Program.cs: Połącz wszystko, tworząc katalog i wypełniając go wzorcami na podstawie danych wejściowych. Następnie wyświetl wzorce przefiltrowane według kategorii.

Otrzymasz następujące dane wejściowe:

Liczba wzorców do dodania
Dla każdego wzorca: trzy wiersze zawierające nazwę, kategorię i opis
Kategoria, według której należy filtrować

Po dodaniu wszystkich wzorców do katalogu wypisz podsumowania wzorców pasujących do filtrowanej kategorii, po jednym w każdym wierszu. Jeśli żadne wzorce nie pasują, wypisz No patterns found.

Na przykład, jeśli dane wejściowe to:

3
Singleton
Creational
Ensures only one instance exists
Observer
Behavioral
Notifies dependents of state changes
Factory
Creational
Creates objects without specifying exact class
Creational

Wynik powinien być następujący:

[Creational] Singleton: Ensures only one instance exists
[Creational] Factory: Creates objects without specifying exact class

To wyzwanie pokazuje, jak organizowanie powiązanych klas w osobnych plikach pomaga utrzymać porządek w bazie kodu i ułatwia jej konserwację — ta zasada staje się jeszcze ważniejsza, gdy w kolejnych lekcjach zaczniesz implementować rzeczywiste wzorce projektowe!

Spróbuj swoich sił

using System;
using System.Collections.Generic;
using Patterns;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Odczytaj liczbę wzorców
        int n = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
        
        // Utwórz nowy PatternCatalog
        PatternCatalog catalog = new PatternCatalog();
        
        // TODO: Odczytaj szczegóły każdego wzorca (name, category, description)
        // i dodaj je do katalogu
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            string name = Console.ReadLine();
            string category = Console.ReadLine();
            string description = Console.ReadLine();
            
            // TODO: Utwórz Pattern i dodaj go do katalogu
        }
        
        // Odczytaj kategorię, według której należy filtrować
        string filterCategory = Console.ReadLine();
        
        // TODO: Pobierz wzorce z wybranej kategorii
        // i wypisz ich podsumowania
        // Jeśli żadne wzorce nie pasują, wypisz "No patterns found"
    }
}