Tasarım Kalıplarına Giriş

Coddy'nin C++ Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası. Ders 90 / 104.

Tasarım kalıpları, yazılım tasarımında ortaya çıkan yaygın sorunlara yönelik kanıtlanmış, yeniden kullanılabilir çözümlerdir. Bunlar doğrudan kopyalayacağınız kodlar değildir; belirli zorlukları zarif bir şekilde çözmek için sınıfları ve nesneleri nasıl yapılandıracağınızı açıklayan şablonlar veya planlardır.

Kavram, 23 temel tasarım kalıbını kataloglayan 1994 tarihli kitaplarında "Gang of Four" (GoF) tarafından popüler hâle getirildi. Bu kalıplar genellikle üç kategoriye ayrılır:

Kategori	Amaç	Örnekler
Yaratımsal	Nesne oluşturma mekanizmaları	Singleton, Factory, Builder
Yapısal	Sınıf ve nesne bileşimi	Adapter, Decorator, Composite
Davranışsal	Nesne etkileşimi ve sorumluluğu	Observer, Strategy, Command

Tasarım kalıplarını neden öğrenmelisiniz? Geliştiriciler arasında ortak bir sözlük sağlarlar; burada "use a Factory" demek, karmaşık bir fikri anında iletir. Ayrıca çözümleri yeniden icat etmekten kaçınmanıza yardımcı olur ve kodunuzu daha esnek ve bakımı daha kolay hâle getirirler.

C++'ta tasarım kalıpları, daha önce öğrendiğiniz OOP özelliklerinden yararlanır: kalıtım, çok biçimlilik, soyut sınıflar ve şablonlar. Sonraki derslerde birkaç temel kalıbı uygulayacak ve her birinin hangi durumda doğru araç olduğunu anlayacaksınız.

Görev

Kolay

Üç tasarım deseni kategorisini anladığınızı gösteren basit bir desen sınıflandırıcısı oluşturalım. Bir desen adı alan ve bunun ait olduğu kategoriyi (Creational, Structural veya Behavioral) belirleyen, ayrıca bu kategorinin amacına dair kısa bir açıklama sunan bir sistem oluşturacaksınız.

Kodunuzu üç dosyaya ayıracaksınız:

PatternCategory.h: Bir tasarım deseni kategorisini temsil eden, PatternCategory adlı soyut bir temel sınıf tanımlayın. Şunlara sahip olmalıdır:
- Kategori adını bir dize olarak döndüren saf sanal bir getName() metodu
- Bu kategorideki desenlerin ne yaptığını açıklayan bir açıklama döndüren saf sanal bir getPurpose() metodu
- Sanal bir yıkıcı
Ardından PatternCategory sınıfından türeyen üç sınıf oluşturun:
- CreationalCategory: "Creational" adını ve "Object creation mechanisms" amacını döndürür
- StructuralCategory: "Structural" adını ve "Class and object composition" amacını döndürür
- BehavioralCategory: "Behavioral" adını ve "Object interaction and responsibility" amacını döndürür
PatternClassifier.h: Belirli bir desenin hangi kategoriye ait olduğunu belirleyebilen bir PatternClassifier sınıfı oluşturun.
Sınıflandırıcınız, bir desen adını (dize) alan ve uygun classify sınıfına işaretçi döndüren bir PatternCategory metoduna sahip olmalıdır. Bellek yönetimi için akıllı işaretçiler (std::unique_ptr) kullanın.

Sınıflandırıcı şu desenleri tanımalıdır:
- Creational: Singleton, Factory, Builder
- Structural: Adapter, Decorator, Composite
- Behavioral: Observer, Strategy, Command
Desen adı tanınmıyorsa nullptr döndürün.
main.cpp: Tek bir girdi okuyun: bir tasarım deseninin adı.
Bir PatternClassifier oluşturun ve girdi desenini sınıflandırmak için onu kullanın. Desen tanınıyorsa şunu yazdırın:
```
[PatternName] is a [CategoryName] pattern
Purpose: [CategoryPurpose]
```
Desen tanınmıyorsa şunu yazdırın:
```
Unknown pattern: [PatternName]
```

Örneğin, Singleton girdisiyle:

Singleton is a Creational pattern
Purpose: Object creation mechanisms

Observer girdisiyle:

Observer is a Behavioral pattern
Purpose: Object interaction and responsibility

Proxy girdisiyle:

Unknown pattern: Proxy

Bu çalışma, kalıtım, çok biçimlilik ve akıllı işaretçiler üzerinde pratik yaparken tasarım desenlerinin üç kategorisini pekiştirir: bunların tümü daha önce ustalaştığınız kavramlardır. Çok dosyalı yapı, gerçek projelerin ilişkili sınıfları nasıl organize ettiğini yansıtır.

Kendin dene

#include <iostream>
#include <string>
#include "PatternClassifier.h"

int main() {
    // Desen adını oku
    std::string patternName;
    std::cin >> patternName;
    
    // TODO: Bir PatternClassifier örneği oluştur
    
    // TODO: Sınıflandırıcıyı kullanarak giriş desenini sınıflandır
    
    // TODO: Desen tanınırsa, yazdır:
    // "[PatternName] is a [CategoryName] pattern"
    // "Purpose: [CategoryPurpose]"
    
    // TODO: Desen tanınmazsa (nullptr), yazdır:
    // "Unknown pattern: [PatternName]"
    
    return 0;
}