Wzorce projektowe JavaScript

Wzorce projektowe – dwa słowa, które w pierwszej chwili (szczególnie dla mniej doświadczonych developerów) brzmią jak magiczne zaklęcie. To samo dotyczy programistów którzy w świat frontend-u wchodzą po przebranżowieniu i samodzielnej nauce programowania. Materiału do przyswojenia jest wtedy tak dużo, że taki temat jak wzorce projektowe JavaScript najczęściej schodzi na drugi plan. Nie ma w tym w sumie nic złego i można być całkiem dobrym developerem bez znajomości tego tematu. Jednak przyswojenie sobie omawianego właśnie zagadnienia na pewno pozwoli każdemu czytającemu znacznie podnieść wartość i jakość wytwarzanego kodu.

Czym są wzorce projektowe?

Wzorce projektowe to nic innego niż sprawdzone, przetestowane i powszechnie stosowane rozwiązania konkretnych problemów programistycznych. Są to również wskazówki i wytyczne mówiące o tym w jaki sposób podejść do danego zagadnienia. Znajomość najpopularniejszych wzorców oszczędzi nam dużo czasu, który musielibyśmy poświęcić na samodzielne znalezienie tegoż rozwiązania.

Należy pamiętać o tym, że wzorzec projektowy jest abstrakcyjnym opisem ściśle określonego rozwiązania programistycznego. Jest on niezależny od języka w którym będzie zaimplementowany. Należy go traktować tylko jako schemat postępowania.

Wzorce projektowe najczęściej są stosowane w programowaniu obiektowym i pokazują zależności między klasami i obiektami oraz korzyści wynikające z tych zależności. Stosowanie wzorców projektowych pozwala na pisanie lepszych, bardziej efektywnych, skalowalnych i mniej narażonych na błędy programów.

Zbierając wszystko w jednym miejscu, możemy wypunktować główne korzyści płynące ze wzorców projektowych:

• Są one sprawdzonymi rozwiązaniami. Z racji tego, iż są wielokrotnie używane i ciągle optymalizowane przez dużą liczbę programistów, możemy być po pewni, że będą dobrze działały.
• Łatwo ich re-używać. Wzorzec przedstawia rozwiązanie, które można dostosować do własnych potrzeb.
• Są łatwe do zrozumienia. Duże i trudne rozwiązania są przedstawione w dość przystępny sposób.
• Ułatwiają komunikację w zespole. Zamiast dokładnie opisywać w jaki sposób rozwiązaliśmy dany problem, możemy powiedzieć z jakiego wzorca skorzystaliśmy.
• Zmniejszają potrzebę refaktoryzowania kodu. Korzystając ze wzorca problem jest zazwyczaj rozwiązany w sposób prawidłowy.
• Zmniejszają ilość kodu. Rozwiązania prezentowane we wzorcach są najczęściej już wielokrotnie sprawdzone i maksymalnie zoptymalizowane.

Skąd się wzięły wzorce projektowe?

Dwa słowa na temat historii wzorców projektowych. Zapewne większość osób słysząc wyrażenie „wzorzec projektowy” podświadomie kojarzy i przypisuje ten termin architekturze lub budownictwu. Jest to dobre skojarzenie, ponieważ pierwsze wzorce projektowe pojawiły się właśnie w architekturze. Twórcą tego pojęcia jest Christopher Alexander, amerykański architekt który postawił tezę, że funkcjonalność oraz inne cechy użytkowe i konstrukcyjne można zapisać w postaci uogólnionych rozwiązań. Więcej na ten temat można doczytać chociażby na Wikipedii. Niestety idee Alexandra nie odbiły się szerokim echem w dziedzinie architektury, jednak były impulsem dla rozwoju projektowania oprogramowania.

Przełomowym wydarzeniem było wydanie książki pt. "Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software", autorstwa tzw. Gang Of Four (GoF). Po raz pierwszy zebrano i sklasyfikowano wtedy 24 wzorce projektowe dotyczące konstrukcji, struktury i zachowania obiektów w systemach informatycznych. Osoby zainteresowane ww. tematem odsyłam do książki.

Rodzaje wzorców projektowych

Wzorce projektowe JavaScript można podzielić na trzy główne kategorie:

• Konstrukcyjne
• Strukturalne
• Behawioralne

W dalszej części artykułu przyjrzymy się dokładnie wszystkim trzem kategoriom oraz omówimy już dokładniej każdy z wymienionych wzorców projektowych w kontekście języka JavaScript. Każdy ze wzorców będzie również opatrzony przykładową implementacją.

Bardzo prawdopodobne, że nieświadomie korzystałeś już z wielu omawianych tutaj wzorców. W takim przypadku dowiesz się chociaż, jak stosowany przez Ciebie wzorzec został nazwany w literaturze.

Wzorce konstrukcyjne (Creational Patterns)

Wzorce konstrukcyjne skupiają się na tym w jaki sposób możemy tworzyć nowe obiekty w zależności od aktualnych potrzeb. W krótkiej serii poprzednich wpisów (1)(2)(3) wprowadzających w świat JavaScript pokazałem już kilka podstawowych sposobów na tworzenie nowych obiektów. Pora teraz pójść krok dalej i poznać kolejne stosowane przez programistów na całym świecie metody konstruowania obiektów.

Do wzorców konstrukcyjnych zaliczamy:

• Constructor
• Module
• Singleton
• Simple Factory
• Factory Method
• Abstract factory
• Prototype
• Builder

Wzorce strukturalne (Structural Patterns)

Nasze aplikacje niemalże nigdy nie składają się tylko z jednego rodzaju obiektu. Przeważnie mamy do czynienia z bardzo dużą liczbą różnego rodzaju obiektów, które dopiero gdy zaczną ze sobą prawidłowo współpracować stworzą kompletny system. W celu poprawnej komunikacji i bezkonfliktowej pracy poszczególnych części systemu będziemy stosować właśnie wzorce strukturalne. Wzorce te pomogą nam budować zależności między obiektami w taki sposób, że gdy zmienimy jeden fragment systemu, nie będzie to skutkowało koniecznością wprowadzania zmian w innych jego częściach.

Do wzorców strukturalnych zaliczamy:

• Facade
• Flyweight
• Adapter
• Decorator
• Composite
• Bridge
• Proxy

Wzorce behawioralne (Behavioral Patterns)

Wzorce behawioralne opisują jak realizować podział obowiązków pomiędzy obiektami a także definiują metody komunikacji pomiędzy nimi. Jest to szczególnie pomocne, gdy chcemy mieć pewność, iż informacje w całym systemie są poprawnie synchronizowane między poszczególnymi komponentami.

Do wzorców behawioralnych zaliczamy:

• Mediator
• Observer
• Command
• Chain of responsibility
• Interpreter
• Iterator
• Memento
• State
• Strategy
• Template method
• Visitor

Podsumowanie

Wzorce projektowe JavaScript to jedna z tych rzeczy, która bywa bagatelizowana nawet przez doświadczonych programistów. Zrozumienie i poprawne stosowanie chociażby części wzorców pozwoli nam na szybsze i bardziej profesjonalne tworzenie oprogramowania.