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 ve yeniden kullanılabilir çözümlerdir. Bunlar doğrudan kopyaladığınız kodlar değildir; belirli zorlukları zarif bir şekilde çözmek için sınıfları ve nesneleri nasıl yapılandıracağınızı açıklayan şablonlar veya planlardır.

Bu kavram, 1994 tarihli ve 23 temel kalıbı kataloglayan kitaplarında "Gang of Four" (GoF) tarafından yaygınlaştırıldı. Bu kalıplar genellikle üç kategoride gruplandırılır:

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

Tasarım kalıplarını neden öğrenmelisiniz? Geliştiriciler arasında ortak bir söz dağarcığı sağlarlar; “burada bir Factory kullan” demek, karmaşık bir fikri anında iletir. Ayrıca çözümleri yeniden icat etmekten kaçınmanıza yardımcı olur ve kodunuzu daha esnek ve bakımı daha kolay hâle getirir.

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

Görev

Kolay

Üç tasarım deseni kategorisini anladığını gösteren basit bir desen sınıflandırıcısı oluşturalım. Bir desen adını alıp hangi kategoriye ait olduğunu — Creational, Structural veya Behavioral — belirleyen ve bu kategorinin amacını kısaca açıklayan bir sistem oluşturacaksın.

Kodunu üç dosyaya ayıracaksın:

PatternCategory.h: Bir tasarım deseni kategorisini temsil eden, PatternCategory adlı soyut bir temel sınıf tanımla. Şunları içermelidir:
- 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 kalıtım alan üç türetilmiş sınıf oluştur:
- CreationalCategory: ad olarak "Creational", amaç olarak "Object creation mechanisms" döndürür
- StructuralCategory: ad olarak "Structural", amaç olarak "Class and object composition" döndürür
- BehavioralCategory: ad olarak "Behavioral", amaç olarak "Object interaction and responsibility" döndürür
PatternClassifier.h: Verilen bir desenin hangi kategoriye ait olduğunu belirleyebilen bir PatternClassifier sınıfı oluştur.
Sınıflandırıcında, bir desen adını (dize) alan ve uygun PatternCategory nesnesine bir işaretçi döndüren classify metodu bulunmalıdır. Bellek yönetimi için akıllı işaretçiler (std::unique_ptr) kullan.

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

Örneğin, girdi Singleton olduğunda:

Singleton is a Creational pattern
Purpose: Object creation mechanisms

Girdi Observer olduğunda:

Observer is a Behavioral pattern
Purpose: Object interaction and responsibility

Girdi Proxy olduğunda:

Unknown pattern: Proxy

Bu görev, kalıtım, çok biçimlilik ve akıllı işaretçiler üzerinde pratik yaparken tasarım desenlerinin üç kategorisini pekiştirir: bunların hepsinde zaten ustalaştın. Çok dosyalı yapı, gerçek projelerin birbiriyle ilişkili sınıfları nasıl düzenlediğini 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: Girdi desenini sınıflandırmak için sınıflandırıcıyı kullan
    
    // TODO: Desen tanınıyorsa şunları yazdır:
    // "[PatternName] is a [CategoryName] pattern"
    // "Purpose: [CategoryPurpose]"
    
    // TODO: Desen tanınmıyorsa (nullptr) şunu yazdır:
    // "Unknown pattern: [PatternName]"
    
    return 0;
}