Паттерны проектирования

Паттерн проектирования — это не код для копирования, а имя и проверенное решение для повторяющейся задачи проектирования. Модуль вводит понятие паттерна, делит каталог на три категории по назначению (порождающие, структурные, поведенческие) и сразу ставит границу: паттерны служат поддерживаемости, а применённые без задачи дают переусложнение.

1. Что такое паттерн проектированияПаттерн проектирования — это имя и проверенное решение для задачи, которая возникает снова и снова: не готовый код, а форма решения, которую переносят под свой случай. Урок объясняет, что паттерн — это прежде всего общий словарь и намерение, а не реализация, и делит каталог на три категории по назначению: порождающие, структурные и поведенческие.
2. Переусложнение и антипаттерныПаттерны решают реальные проблемы, но применённые там, где проблемы нет, превращаются в переусложнение — лишние абстракции, за которыми труднее читать код. Урок показывает, что паттерны служат поддерживаемости, а не самоцель, отличает паттерн от антипаттерна (повторяющегося плохого решения) и связывает меру применения с принципами KISS, YAGNI и SOLID.

Порождающие паттерны отвечают за то, как создаются объекты: они отделяют код, которому нужен объект, от кода, который решает, какой именно объект создать и как. Модуль разбирает фабрики (вынос создания за интерфейс), строитель (пошаговая сборка сложного объекта) и одиночку (единственный экземпляр) — с его компромиссами и причиной, по которой его часто заменяют DI.

1. Фабричный метод и абстрактная фабрикаКогда код сам создаёт объект через new, он намертво привязан к конкретному классу. Фабричные паттерны выносят создание за интерфейс: фабричный метод отдаёт решение о том, какой объект создать, отдельному методу или подклассу, а абстрактная фабрика создаёт целые семейства связанных объектов. Урок разбирает, какую связанность это убирает и какой ценой.
2. Строитель (Builder)Когда у объекта много параметров, часть из которых необязательна, конструктор разрастается в нечитаемый список аргументов. Строитель собирает объект пошагово — задаёт нужные части по одной и в конце возвращает готовый объект, — делая создание читаемым и защищая инварианты. Урок разбирает, какую проблему телескопических конструкторов это решает.
3. Одиночка (Singleton)Одиночка гарантирует, что у класса есть единственный экземпляр, и даёт к нему глобальную точку доступа. Урок разбирает, как его делают потокобезопасным, и честно — почему это самый спорный паттерн: глобальное состояние усложняет тестирование и прячет зависимости, а внедрение зависимостей решает ту же задачу (один экземпляр на приложение) чище и без глобальной точки.

Структурные паттерны отвечают за то, как объекты и классы соединяются в более крупные структуры, оставаясь гибкими. Модуль разбирает адаптер (совместить несовместимые интерфейсы), декоратор (добавить поведение, оборачивая объект), фасад (простой вход в сложную подсистему) и заместитель (контролировать доступ к объекту) — и показывает, как у близких по форме паттернов разное намерение.

1. Адаптер (Adapter)Когда нужно использовать класс, но его интерфейс не совпадает с тем, что ожидает код, между ними ставят адаптер — обёртку, которая переводит один интерфейс в другой. Урок разбирает, как адаптер позволяет совместить несовместимое (чужую библиотеку, легаси-класс) без изменения ни того, ни другого, и чем он отличается от декоратора и фасада.
2. Декоратор (Decorator)Чтобы добавить объекту новое поведение, не обязательно плодить подклассы на каждую комбинацию. Декоратор оборачивает объект в другой объект с тем же интерфейсом и добавляет поведение поверх — обёртки можно навешивать одну на другую. Урок разбирает, как это заменяет взрыв наследования, связывает декоратор с принципом открытости/закрытости и отличает его от заместителя.
3. Фасад (Facade)Когда задача требует согласованной работы нескольких классов сложной подсистемы, клиенту тяжело держать в голове их все. Фасад даёт один простой интерфейс, за которым прячется эта сложность: клиент зовёт один метод, а фасад дирижирует подсистемой. Урок разбирает, как фасад снижает связанность с подсистемой и чем он отличается от адаптера.
4. Заместитель (Proxy)Заместитель — это объект-суррогат с тем же интерфейсом, что у настоящего, который встаёт перед ним и контролирует доступ: откладывает создание тяжёлого объекта (ленивый), проверяет права (защитный) или представляет удалённый объект. Урок разбирает виды заместителя и подчёркивает, что он по форме совпадает с декоратором, но решает другую задачу — контроль доступа, а не добавление поведения.

Поведенческие паттерны отвечают за то, как объекты взаимодействуют и распределяют между собой обязанности. Модуль разбирает самые востребованные: стратегию (взаимозаменяемые алгоритмы), наблюдатель (оповещение подписчиков), команду (запрос как объект), шаблонный метод (скелет алгоритма), цепочку обязанностей (конвейер обработчиков) и состояние (поведение по состоянию).

1. Стратегия (Strategy)Когда у задачи есть несколько взаимозаменяемых способов решения, их прячут за общим интерфейсом и подставляют нужный, не трогая остальной код. Стратегия превращает разрастающийся switch-по-типу в набор классов-алгоритмов, где добавить новый способ — это добавить класс, а не править ветвление. Урок разбирает связь стратегии с принципом открытости/закрытости и полиморфизмом.
2. Наблюдатель (Observer)Когда одному объекту нужно оповещать многих о своих изменениях, не зная их заранее, применяют наблюдатель: объект-субъект ведёт список подписчиков и уведомляет их о событии, а подписчики реагируют сами. Урок разбирает модель один-ко-многим, показывает, что события и публикация/ подписка — это наблюдатель, и отделяет его от брокерной pub/sub из распределённых систем.
3. Команда (Command)Команда превращает запрос на действие в самостоятельный объект: что сделать, с какими данными — упаковано в объект, который можно сохранить, передать, поставить в очередь, залогировать или отменить. Урок разбирает, как инкапсуляция запроса развязывает отправителя и исполнителя и что она даёт — отмену операций, очередь задач и историю действий.
4. Шаблонный метод (Template Method)Когда у нескольких вариантов алгоритма общий скелет, но отдельные шаги различаются, шаблонный метод задаёт скелет в базовом классе и оставляет переопределяемые шаги подклассам. Урок разбирает, как это убирает дублирование общей структуры, и сравнивает шаблонный метод со стратегией — наследование против композиции для одной и той же задачи переменного поведения.
5. Цепочка обязанностей (Chain of Responsibility)Цепочка обязанностей пропускает запрос через последовательность обработчиков: каждый либо обрабатывает его, либо передаёт дальше, и отправитель не знает, кто именно ответит. Урок разбирает, как это развязывает отправителя и обработчиков и почему конвейер middleware в веб-фреймворках — это та же цепочка обязанностей.
6. Состояние (State)Когда поведение объекта зависит от его внутреннего состояния и размазано по условным операторам «если статус такой — делай так», паттерн состояние выносит поведение каждого состояния в отдельный класс, а объект делегирует ему. Урок разбирает, как это превращает запутанный switch по статусу в ясный набор состояний, и сравнивает состояние со стратегией (одинаковая структура, разное намерение).