सॉफ्टवेयर डिजाइन पैटर्न
एचटीटीपी स्विचबोर्ड सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग में,एक सॉफ्टवेर डिज़ाइन पैटर्न सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन में दिए गए संदर्भ में सामान्य रूप से होने वाली समस्या का एक सामान्य, पुन: प्रयोज्य हल है। यह एक तैयार डिज़ाइन नहीं है जिसे सीधे सोर्स कोड या मशीन कोड में बदला जा सकता है। वस्तुतः, यह किसी समस्या को कैसे हल किया जाए, इसका विवरण या टेम्पलेट है जिसका उपयोग कई अलग-अलग स्थितियों में किया जा सकता है। डिज़ाइन पैटर्न औपचारिक रूप से सर्वोत्तम कार्यप्रणाली हैं जिनका उपयोग प्रोग्रामर किसी एप्लिकेशन या प्रणाली को डिज़ाइन करते समय सामान्य समस्याओं को हल करने के लिए कर सकता है।
ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डिज़ाइन पैटर्न सामान्यतः अंतिम एप्लिकेशन क्लासेस या ऑब्जेक्ट्स को सम्मिलित किए बिना निर्दिष्ट किए बिना, क्लासेस (कंप्यूटर विज्ञान) या ऑब्जेक्ट्स (कंप्यूटर विज्ञान) के बीच संबंध और अंतःक्रिया दिखाते हैं। उत्परिवर्तनीय स्थिति को इंगित करने वाले पैटर्न कार्यात्मक प्रोग्रामिंग भाषाओं के लिए अनुपयुक्त हो सकते हैं। कुछ पैटर्न उन भाषाओं में अनावश्यक हो सकते हैं जिनमें समस्या को हल करने के लिए अंतर्निहित सपोर्ट है, और ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड पैटर्न गैर-ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड भाषाओं के लिए आवश्यक रूप से उपयुक्त नहीं हैं।
डिजाइन पैटर्न को एक प्रोग्रामिंग प्रतिमान के स्तरों और एक मूर्त अल्गोरिथम के बीच कंप्यूटर प्रोग्रामिंग मध्यम के लिए एक संरचित दृष्टिकोण के रूप में देखा जा सकता है।
इतिहास
1977 की प्रारम्भ में क्रिस्टोफर अलेक्जेंडर द्वारा एक पैटर्न (वास्तुकला) के रूप में पैटर्न की उत्पत्ति हुई (c.f. द पैटर्न ऑफ स्ट्रीट्स, जर्नल ऑफ द एआईपी, सितंबर, 1966, वॉल्यूम 32, नंबर 5, पीपी। 273-278)। 1987 में, केंट बेक और वार्ड कनिंघम ने प्रोग्रामिंग के लिए पैटर्न लागू करने के विचार के साथ प्रयोग करना प्रारम्भ किया - विशेष रूप से पैटर्न भाषाओं - और उस वर्ष ओओपीएसएलए सम्मेलन में अपने परिणाम प्रस्तुत किए।[1][2] बाद के वर्षों में, बेक, कनिंघम और अन्य लोगों ने इस कार्य को आगे बढ़ाया।
तथाकथित गैंग ऑफ फोर (गामा एट अल।) द्वारा डिजाइन पैटर्न: पुन: प्रयोज्य ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ्टवेयर के तत्वों को पुस्तक के बाद डिजाइन पैटर्न ने कंप्यूटर विज्ञान में लोकप्रियता प्राप्त की, जिसे प्रायः "गोफ" के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। उसी वर्ष, प्रोग्रामिंग सम्मेलन की प्रथम पैटर्न भाषाओं का आयोजन किया गया था, और अगले वर्ष पोर्टलैंड पैटर्न रिपॉजिटरी को डिज़ाइन पैटर्न के प्रलेखन के लिए स्थापित किया गया था। शब्द का कार्यक्षेत्र विवाद का विषय बना हुआ है। डिज़ाइन पैटर्न शैली में उल्लेखनीय पुस्तकों में सम्मिलित हैं:
- गामा, एरिक; हेल्म, रिचर्ड; जॉनसन, राल्फ; वलिसिडेस, जॉन (1994). डिज़ाइन पैटर्न: पुन: प्रयोज्य ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ़्टवेयर के अवयव. एडिसन-वेस्ले. ISBN 978-0-201-63361-0.
- ब्रिन्च हैनसेन, पर (1995). कम्प्यूटेशनल साइंस में अध्ययन: समानांतर प्रोग्रामिंग प्रतिमान. उम्मेदवार कक्ष. ISBN 978-0-13-439324-7.
- बुशमैन, फ्रैंक; मेयुनियर, रेगिन; रोहर्ट, हांज; सोम्मेरलैंड, पीटर (1996). पैटर्न-ओरिएंटेड सॉफ्टवेयर स्थापत्य, खंड 1: पैटर्न की एक प्रणाली. जॉन विली एंड संस. ISBN 978-0-471-95869-7.
- बेक, केंट (1997). स्मॉलटॉक बेस्ट प्रैक्टिस पैटर्न. उम्मेदवार कक्ष. ISBN 978-0134769042.
- श्मिट, डगलस सी.; Stal, माइकल; रोहर्ट, हांज; बुशमैन, फ्रैंक (2000). पैटर्न-ओरिएंटेड सॉफ़्टवेयर स्थापत्य, खंड 2: समवर्ती और नेटवर्क ऑब्जेक्ट्स के लिए पैटर्न. जॉन विली एंड संस. ISBN 978-0-471-60695-6.
- फाउलर, मार्टिन (2002). एंटरप्राइज़ एप्लिकेशन आर्किटेक्चर के पैटर्न. एडिसन-वेस्ले. ISBN 978-0-321-12742-6.
- होह्पे, ग्रेगर; वूल्फ, बॉबी (2003). उद्यम एकीकरण पैटर्न: डिजाइनिंग, बिल्डिंग और मैसेजिंग सॉल्यूशंस की तैनाती. एडिसन-वेस्ले. ISBN 978-0-321-20068-6.
- फ्रीमैन, एरिक टी.; रॉबसन, एलिसाबेथ; बेट्स, बर्ट; सिएरा, कैथी (2004). हेड फर्स्ट डिजाइन पैटर्न. ओ'रेली मीडिया. ISBN 978-0-596-00712-6.
- लर्मन, क्रेग (2004). यूएमएल और पैटर्न लागू करना (तीसरा संस्करण, पहला संस्करण 1995). पियर्सन. ISBN 978-0131489066.
यद्यपि डिजाइन पैटर्न यथार्थता लंबे समय से लागू किए गए हैं, डिजाइन पैटर्न की अवधारणा की औपचारिकता कई वर्षों तक चली।[3]
अभ्यास
डिजाइन पैटर्न परीक्षण किए गए, सिद्ध विकास प्रतिमान प्रदान करके विकास प्रक्रिया को गति दे सकते हैं।[4] प्रभावी सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन के लिए उन समस्याओं पर विचार करने की आवश्यकता होती है जो बाद में कार्यान्वयन में दिखाई नहीं दे सकते हैं। ताजा लिखे गए कोड में प्रायः छिपे हुए सूक्ष्म समस्याएँ हो सकती हैं जिनका पता लगाने में समय लगता है, ऐसी समस्याएँ जो कभी-कभी सड़क पर बड़ी समस्या उत्पन्न कर सकती हैं। डिज़ाइन पैटर्न का पुन: उपयोग करने से ऐसे सूक्ष्म समस्याओं को रोकने में सहायता मिलती है,[5] और यह कोडर्स और आर्किटेक्ट्स के लिए कोड पठनीयता में भी सुधार करता है जो पैटर्न से परिचित हैं।
नम्यता को प्राप्त करने के लिए, डिज़ाइन पैटर्न सामान्यतः संकेत के अतिरिक्त स्तर प्रस्तावित करते हैं, जो कुछ स्थितियों में परिणामी डिज़ाइन को जटिल बना सकते हैं और एप्लिकेशन निष्पादन को क्षति पहुंचा सकते हैं।
परिभाषा के अनुसार, पैटर्न का उपयोग करने वाले प्रत्येक एप्लिकेशन में फिर से प्रोग्राम किया जाना चाहिए। चूंकि कुछ लेखक इसे सॉफ़्टवेयर पुन: उपयोग से एक पश्च चरण के रूप में देखते हैं, जैसा कि सॉफ़्टवेयर घटक द्वारा प्रदान किया गया है, शोधकर्ताओं ने पैटर्न को घटकों में बदलने के लिए काम किया है। मेयर और अर्नौट अपने द्वारा किए गए पैटर्न के दो-तिहाई भाग का पूर्ण या आंशिक घटक प्रदान करने में सक्षम थे।[6]
सॉफ्टवेयर डिजाइन तकनीकों को समस्याओं की व्यापक श्रेणी में लागू करना कठिन है।[citation needed] डिज़ाइन पैटर्न सामान्य हल प्रदान करते हैं, ऐसे प्रारूप में प्रलेखन जिसमें किसी विशेष समस्या से जुड़ी विशिष्टताओं की आवश्यकता नहीं होती है।
संरचना
डिज़ाइन पैटर्न कई वर्गों से बना है (देखें § प्रलेखन नीचे)। संरचना, प्रतिभागियों और सहयोग अनुभागों में विशेष रुचि है। ये खंड एक डिज़ाइन मूल भाव का वर्णन करते हैं: एक प्रोटोटाइप सूक्ष्म-स्थापत्य जिसे डेवलपर्स डिज़ाइन पैटर्न द्वारा वर्णित आवर्तक समस्या को हल करने के लिए अपने विशेष डिज़ाइनों की प्रतिलिपि बनाते हैं और अनुकूलित करते हैं। एक सूक्ष्म-स्थापत्य प्रोग्राम घटकों (जैसे, वर्ग, विधियाँ ...) और उनके संबंधों का एक समूह है। डेवलपर्स अपने डिजाइनों में इस प्रोटोटाइपिकल सूक्ष्म-स्थापत्य को प्रस्तावित करके डिजाइन पैटर्न का उपयोग करते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके डिजाइनों में सूक्ष्म-स्थापत्य में चुने गए डिजाइन प्रारूप के समान संरचना और संगठन होगा।
डोमेन-विशिष्ट पैटर्न
विशेष डोमेन में डिज़ाइन पैटर्न को संहिताबद्ध करने के प्रयास भी किए गए हैं, जिसमें वर्तमान डिज़ाइन पैटर्न के साथ-साथ डोमेन-विशिष्ट डिज़ाइन पैटर्न का उपयोग भी सम्मिलित है। उदाहरणों में उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस डिज़ाइन पैटर्न ,[7] सूचना दृश्य,[8] सुरक्षित डिजाइन,[9] सुरक्षित उपयोगिता,[10] वेब डिजाइन [11] और व्यापार मॉडल डिजाइन सम्मिलित हैं।[12]
प्रोग्रामिंग सम्मेलन अग्रगमन का वार्षिक पैटर्न भाषाओं [13] डोमेन-विशिष्ट पैटर्न के कई उदाहरण सम्मिलित हैं।
वर्गीकरण और सूची
डिज़ाइन पैटर्न को मूल रूप से 3 उप-वर्गीकरणों में वर्गीकृत किया गया था, जिसके आधार पर वे किस प्रकार की समस्या को हल करते हैं। रचनात्मक पैटर्न एक आवश्यक मानदंड के आधार पर और नियंत्रित विधि से वस्तुओं को बनाने की क्षमता प्रदान करते हैं। संरचनात्मक पैटर्न विभिन्न वर्गों और वस्तुओं को बड़ी संरचना बनाने और नवीन कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए व्यवस्थित करने के विषय में हैं। अंत में, व्यवहारिक पैटर्न वस्तुओं के बीच सामान्य संचार पैटर्न की पहचान करने और इन पैटर्नों को साकार करने के विषय में हैं।
रचनात्मक पैटर्न
| नाम | विवरण | डिजाइन पैटर्न में | कोड पूर्ण में[14] | अन्य |
|---|---|---|---|---|
| एब्स्ट्रैक्ट फैक्ट्री | विशिष्ट वर्गों को निर्दिष्ट किए बिना संबंधित या आश्रित वस्तुओं के वर्ग बनाने के लिए एक इंटरफ़ेस प्रदान करें। | Yes | Yes | — |
| बिल्डर | एक जटिल वस्तु के निर्माण को उसके अभ्यावेदन से अलग करें, जिससे एक ही निर्माण प्रक्रिया को विभिन्न अभ्यावेदन बनाने की अनुमति मिलती है। | Yes | No | — |
| डिपेंडेंसी इंजेक्शन | एक वर्ग वस्तुओं को सीधे बनाने के अतिरिक्त एक इंजेक्टर से आवश्यक वस्तुओं को स्वीकार करता है। | No | No | — |
| फैक्टरी विधि | एकल वस्तु बनाने के लिए एक इंटरफ़ेस को परिभाषित करें, परन्तु उपवर्गों को यह निर्धारित करने दें कि किस वर्ग को तत्काल करना है। फ़ैक्टरी विधि एक वर्ग को उपवर्गों के लिए तात्कालिकता को स्थगित करने देती है। | Yes | Yes | — |
| मन्द आरंभीकरण | किसी वस्तु के निर्माण, किसी मूल्य की गणना, या किसी अन्य महंगी प्रक्रिया में पहली बार आवश्यकता होने तक देरी करने की युक्ति। यह पैटर्न GoF कैटलॉग में "वर्चुअल प्रॉक्सी" के रूप में दिखाई देता है, जो प्रॉक्सी पैटर्न के लिए एक कार्यान्वयन रणनीति है। | No | No | PoEAA[15] |
| मल्टीटन | सुनिश्चित करें कि एक वर्ग ने केवल उदाहरणों का नाम दिया है, और उन तक पहुंच का वैश्विक बिंदु प्रदान करें। | No | No | — |
| ऑब्जेक्ट पूल | उन वस्तुओं को रिसाइकिल करके महंगे अधिग्रहण और संसाधनों की रिहाई से बचें जो अब उपयोग में नहीं हैं। संपर्क पूल और थ्रेड पूल पैटर्न का सामान्यीकरण माना जा सकता है। | No | No | — |
| प्रोटोटाइप | एक प्रोटोटाइप उदाहरण का उपयोग करके बनाने के लिए वस्तुओं के प्रकार निर्दिष्ट करें, और वर्तमान ऑब्जेक्ट के 'ढांचे' से नवीन ऑब्जेक्ट बनाएं, इस प्रकार निष्पादन को बढ़ावा दें और मेमोरी फूटप्रिंट्स को न्यूनतम रखें। | Yes | No | — |
| संसाधन अधिग्रहण आरंभीकरण है (आरएआईआई) | सुनिश्चित करें कि संसाधनों को उपयुक्त वस्तुओं के जीवन काल से बांधकर ठीक से जारी किया गया है। | No | No | — |
| एकाकी वस्तु | सुनिश्चित करें कि एक वर्ग का केवल एक उदाहरण है, और इसके लिए एक वैश्विक बिंदु प्रदान करें। | Yes | Yes | — |
संरचनात्मक पैटर्न
| नाम | विवरण | डिजाइन पैटर्न में | कोड पूर्ण में[14] | अन्य |
|---|---|---|---|---|
| अडैप्टर, आवरण, या अनुवादक | एक वर्ग के इंटरफ़ेस को दूसरे इंटरफ़ेस में परिवर्तित करें जिसकी ग्राहक अपेक्षा करते हैं। एडेप्टर कक्षाओं को एक साथ काम करने देता है जो अन्यथा असंगत इंटरफेस के कारण नहीं हो सकता। उद्यम एकीकरण पैटर्न समतुल्य अनुवादक है। | Yes | Yes | — |
| ब्रिज | इसके कार्यान्वयन से अमूर्तता को कम करें जिससे दोनों स्वतंत्र रूप से भिन्न हो सकें। | Yes | Yes | — |
| कम्पोजिट | आंशिक-संपूर्ण पदानुक्रमों का प्रतिनिधित्व करने के लिए वस्तुओं को वृक्ष संरचनाओं में लिखें। समग्र ग्राहकों को व्यक्तिगत वस्तुओं और वस्तुओं की रचनाओं को समान रूप से व्यवहार करने देता है। | Yes | Yes | — |
| डेकोरेटर | एक ही इंटरफ़ेस को गतिशील रूप से रखते हुए किसी वस्तु को अतिरिक्त ज़िम्मेदारियाँ संलग्न करें। सज्जाकार कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए उपवर्गीकरण का एक लचीला विकल्प प्रदान करते हैं। | Yes | Yes | — |
| प्रतिनिधान | उपवर्गीकरण के बजाय रचना द्वारा एक वर्ग का विस्तार करें। वस्तु दूसरी वस्तु (प्रतिनिधि) को सौंपकर एक अनुरोध को संभालती है | — | — | — |
| एक्सटेंशन ऑब्जेक्ट | पदानुक्रम को बदले बिना पदानुक्रम में कार्यक्षमता जोड़ना। | No | No | Agile Software Development, Principles, Patterns, and Practices[16] |
| फ़कैड | सबसिस्टम में इंटरफेस के एक सेट के लिए एक एकीकृत इंटरफ़ेस प्रदान करें। मुखौटा एक उच्च-स्तरीय इंटरफ़ेस को परिभाषित करता है जो सबसिस्टम को उपयोग में आसान बनाता है। | Yes | Yes | — |
| फ्लाईवेट | बड़ी संख्या में समान वस्तुओं का कुशलतापूर्वक समर्थन करने के लिए साझाकरण का उपयोग करें। | Yes | No | — |
| फ्रंट कंट्रोलर | पैटर्न वेब अनुप्रयोगों के डिजाइन से संबंधित है। यह अनुरोधों को संभालने के लिए एक केंद्रीकृत प्रवेश बिंदु प्रदान करता है। | No | No | |
| मार्कर | मेटाडेटा को एक वर्ग के साथ जोड़ने के लिए खाली इंटरफ़ेस। | No | No | Effective Java[19] |
| मॉडुल | कई संबंधित तत्वों को समूहित करें, जैसे कि कक्षाएं, सिंगलटन, विधियाँ, विश्व स्तर पर उपयोग की जाने वाली एकल वैचारिक इकाई में। | No | No | — |
| प्रॉक्सी | किसी अन्य वस्तु तक पहुँच को नियंत्रित करने के लिए एक सरोगेट या प्लेसहोल्डर प्रदान करें। | Yes | No | — |
| ट्विन[20] | ट्विन उन प्रोग्रामिंग भाषाओं में मल्टीपल इनहेरिटेंस के मॉडलिंग की अनुमति देता है जो इस सुविधा का समर्थन नहीं करती हैं। | No | No | — |
व्यवहार पैटर्न
| नाम | विवरण | डिजाइन पैटर्न में | कोड पूर्ण में[14] | अन्य |
|---|---|---|---|---|
| ब्लैकबोर्ड | डेटा के असमान स्रोतों के संयोजन के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता पैटर्न (ब्लैकबोर्ड सिस्टम देखें) | No | No | — |
| श्रृंखला का उत्तरदायित्व | एक से अधिक वस्तुओं को अनुरोध को संभालने का मौका देकर अनुरोध के प्रेषक को उसके प्राप्तकर्ता के साथ जोड़ने से बचें। रिसीविंग ऑब्जेक्ट्स को चेन करें और चेन के साथ रिक्वेस्ट पास करें जब तक कि कोई ऑब्जेक्ट इसे हैंडल न कर ले। | Yes | No | — |
| कमांड | एक अनुरोध को एक वस्तु के रूप में समाहित करें, जिससे विभिन्न अनुरोधों वाले ग्राहकों के पैरामीटरकरण और अनुरोधों की कतार या लॉगिंग की अनुमति मिलती है। यह पूर्ववत संचालन के समर्थन के लिए भी अनुमति देता है। | Yes | No | — |
| इंटरप्रेटर | किसी भाषा को देखते हुए, उसके व्याकरण के लिए एक प्रतिनिधित्व परिभाषित करें, साथ ही एक दुभाषिया जो भाषा में वाक्यों की व्याख्या करने के लिए प्रतिनिधित्व का उपयोग करता है। | Yes | No | — |
| इटरेटर | इसके अंतर्निहित प्रतिनिधित्व को उजागर किए बिना एक संयुक्त वस्तु के तत्वों को क्रमिक रूप से एक्सेस करने का एक तरीका प्रदान करें। | Yes | Yes | — |
| मीडिएटर | एक वस्तु को परिभाषित करें जो यह बताती है कि वस्तुओं का एक समूह कैसे परस्पर क्रिया करता है। मध्यस्थ वस्तुओं को एक दूसरे से स्पष्ट रूप से संदर्भित करके अस्पष्ट युग्मन को बढ़ावा देता है, और यह उनकी बातचीत को स्वतंत्र रूप से भिन्न करने की अनुमति देता है। | Yes | No | — |
| मोमेंटो | एनकैप्सुलेशन का उल्लंघन किए बिना, किसी वस्तु की आंतरिक स्थिति को कैप्चर और बाहरी करें जिससे वस्तु को बाद में इस स्थिति में बहाल किया जा सके। | Yes | No | — |
| अशक्त वस्तु | एक डिफ़ॉल्ट वस्तु प्रदान करके अशक्त संदर्भों से बचें। | No | No | — |
| समीक्षक या प्रकाशित/सदस्यता | वस्तुओं के बीच एक-से-कई निर्भरता को परिभाषित करें जहां एक वस्तु में राज्य परिवर्तन के परिणामस्वरूप उसके सभी आश्रितों को स्वचालित रूप से अधिसूचित और अद्यतन किया जाता है। | Yes | Yes | — |
| सर्वेंट | वर्गों के एक समूह के लिए सामान्य कार्यक्षमता को परिभाषित करें। नौकर पैटर्न को अक्सर वर्गों के दिए गए सेट के लिए सहायक वर्ग या उपयोगिता वर्ग कार्यान्वयन भी कहा जाता है। सहायक वर्गों के पास आम तौर पर कोई वस्तु नहीं होती है इसलिए उनके पास सभी स्थिर तरीके होते हैं जो विभिन्न प्रकार की कक्षा वस्तुओं पर कार्य करते हैं। | No | No | — |
| विनिर्देश | बूलियन फैशन में पुन: संयोजन योग्य व्यापारिक तर्क । | No | No | — |
| स्थिति | जब किसी वस्तु की आंतरिक स्थिति बदलती है तो उसे अपने व्यवहार को बदलने की अनुमति दें। वस्तु अपनी कक्षा बदलती प्रतीत होगी। | Yes | No | — |
| रणनीति | एल्गोरिदम के एक परिवार को परिभाषित करें, प्रत्येक को इनकैप्सुलेट करें और उन्हें विनिमेय बनाएं। रणनीति एल्गोरिथम का उपयोग करने वाले ग्राहकों से स्वतंत्र रूप से भिन्न होने देती है। | Yes | Yes | — |
| टेम्पलेट विधि | एक ऑपरेशन में एक एल्गोरिथ्म के कंकाल को परिभाषित करें, उपवर्गों के लिए कुछ चरणों को हटा दें। टेम्प्लेट विधि उपवर्गों को एल्गोरिथम की संरचना को बदले बिना एल्गोरिथम के कुछ चरणों को फिर से परिभाषित करने देती है। | Yes | Yes | — |
| आगंतुक | कक्षाओं के एक सेट के उदाहरणों पर किए जाने वाले ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व करें। विज़िटर उन तत्वों के वर्गों को बदले बिना एक नए ऑपरेशन को परिभाषित करने देता है जिन पर वह संचालित होता है। | Yes | No | — |
| धाराप्रवाह इंटरफ़ेस | विधिबद्ध होने के लिए एक एपीआई डिज़ाइन करें ताकि यह एक डीएसएल की तरह पढ़ सके। प्रत्येक विधि कॉल एक संदर्भ देता है जिसके माध्यम से अगली तार्किक विधि कॉल उपलब्ध कराई जाती है। | No | No | — |
समवर्ती पैटर्न
| नाम | विवरण | POSA2 में[21] | अन्य |
|---|---|---|---|
| Active Object | Decouples method execution from method invocation that reside in their own thread of control. The goal is to introduce concurrency, by using asynchronous method invocation and a scheduler for handling requests. | Yes | — |
| Balking | Only execute an action on an object when the object is in a particular state. | No | — |
| Binding properties | Combining multiple observers to force properties in different objects to be synchronized or coordinated in some way.[22] | No | — |
| Compute kernel | The same calculation many times in parallel, differing by integer parameters used with non-branching pointer math into shared arrays, such as GPU-optimized Matrix multiplication or Convolutional neural network. | No | — |
| Double-checked locking | Reduce the overhead of acquiring a lock by first testing the locking criterion (the 'lock hint') in an unsafe manner; only if that succeeds does the actual locking logic proceed.
Can be unsafe when implemented in some language/hardware combinations. It can therefore sometimes be considered an anti-pattern. |
Yes | — |
| Event-based asynchronous | Addresses problems with the asynchronous pattern that occur in multithreaded programs.[23] | No | — |
| Guarded suspension | Manages operations that require both a lock to be acquired and a precondition to be satisfied before the operation can be executed. | No | — |
| Join | Join-pattern provides a way to write concurrent, parallel and distributed programs by message passing. Compared to the use of threads and locks, this is a high-level programming model. | No | — |
| Lock | One thread puts a "lock" on a resource, preventing other threads from accessing or modifying it.[24] | No | PoEAA[15] |
| Messaging design pattern (MDP) | Allows the interchange of information (i.e. messages) between components and applications. | No | — |
| Monitor object | An object whose methods are subject to mutual exclusion, thus preventing multiple objects from erroneously trying to use it at the same time. | Yes | — |
| Reactor | A reactor object provides an asynchronous interface to resources that must be handled synchronously. | Yes | — |
| Read-write lock | Allows concurrent read access to an object, but requires exclusive access for write operations. An underlying semaphore might be used for writing, and a Copy-on-write mechanism may or may not be used. | No | — |
| Scheduler | Explicitly control when threads may execute single-threaded code. | No | — |
| Thread pool | A number of threads are created to perform a number of tasks, which are usually organized in a queue. Typically, there are many more tasks than threads. Can be considered a special case of the object pool pattern. | No | — |
| Thread-specific storage | Static or "global" memory local to a thread. | Yes | — |
| Safe Concurrency with Exclusive Ownership | Avoiding the need for runtime concurrent mechanisms, because exclusive ownership can be proven. This is a notable capability of the Rust language, but compile-time checking isn't the only means, a programmer will often manually design such patterns into code - omitting the use of locking mechanism because the programmer assesses that a given variable is never going to be concurrently accessed. | No | — |
| CPU atomic operation | x86 and other CPU architectures support a range of atomic instructions that guarantee memory safety for modifying and accessing primitive values (integers). For example, two threads may both increment a counter safely. These capabilities can also be used to implement the mechanisms for other concurrency patterns as above. The C# language uses the Interlocked class for these capabilities. | No | — |
प्रलेखन
एक डिजाइन पैटर्न के लिए प्रलेखन उस संदर्भ का वर्णन करता है जिसमें पैटर्न का उपयोग किया जाता है, संदर्भ के भीतर बल जो पैटर्न हल करना चाहता है, और सुझाए गए समाधान।[25] डिजाइन पैटर्न के दस्तावेजीकरण के लिए कोई एकल, मानक प्रारूप नहीं है। वस्तुतः, विभिन्न पैटर्न लेखकों द्वारा विभिन्न प्रकार के विभिन्न स्वरूपों का उपयोग किया गया है। यद्यपि , मार्टिन फाउलर (सॉफ्टवेयर इंजीनियर) के अनुसार, कुछ पैटर्न फॉर्म दूसरों की तुलना में अधिक प्रसिद्ध हो गए हैं, और परिणामस्वरूप नए पैटर्न-लेखन प्रयासों के लिए सामान्य प्रारम्भी बिंदु बन गए हैं।[26] सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले प्रलेखन प्रारूप का एक उदाहरण एरिक गामा, रिचर्ड हेल्म, राल्फ जॉनसन (कंप्यूटर वैज्ञानिक) और जॉन व्लिससाइड्स द्वारा उनकी पुस्तक डिजाइन पैटर्न (पुस्तक) में उपयोग किया जाता है। इसमें निम्नलिखित खंड हैं:
- 'पैटर्न का नाम और वर्गीकरण:' एक वर्णनात्मक और अनूठा नाम जो पैटर्न की पहचान करने और उसका संदर्भ देने में सहायता करता है।
- 'इरादा:' पैटर्न के पीछे के लक्ष्य का विवरण और इसका उपयोग करने का कारण।
- 'इसके रूप में भी जाना जाता है:' पैटर्न के अन्य नाम।
- 'प्रेरणा (बल):' एक परिदृश्य जिसमें एक समस्या और एक संदर्भ सम्मिलित है जिसमें इस पैटर्न का उपयोग किया जा सकता है।
- 'प्रयोज्यता:' जिन स्थितियों में यह पैटर्न प्रयोग करने योग्य है; पैटर्न के लिए संदर्भ।
- 'संरचना:' पैटर्न का एक चित्रमय प्रतिनिधित्व। इस उद्देश्य के लिए यूनिफाइड मॉडलिंग लैंग्वेज#UML क्लास डायग्राम और इंटरेक्शन आरेख का इस्तेमाल किया जा सकता है।
- 'प्रतिभागी:' पैटर्न में उपयोग की जाने वाली कक्षाओं और वस्तुओं की सूची और डिजाइन में उनकी भूमिका।
- 'सहयोग:' पैटर्न में उपयोग की जाने वाली कक्षाएं और ऑब्जेक्ट एक दूसरे के साथ कैसे इंटरैक्ट करते हैं, इसका विवरण।
- 'परिणाम:' पैटर्न का उपयोग करने के कारण होने वाले परिणामों, साइड इफेक्ट्स और ट्रेड ऑफ का विवरण।
- 'कार्यान्वयन:' पैटर्न के कार्यान्वयन का विवरण; पैटर्न का हल भाग।
- 'नमूना कोड:' प्रोग्रामिंग भाषा में पैटर्न का उपयोग कैसे किया जा सकता है इसका एक उदाहरण।
- 'ज्ञात उपयोग:' पैटर्न के वास्तविक उपयोग के उदाहरण।
- 'संबंधित पैटर्न:' अन्य पैटर्न जिनका पैटर्न के साथ कुछ संबंध है; पैटर्न और समान पैटर्न के बीच अंतर की चर्चा।
आलोचना
यह देखा गया है कि डिज़ाइन पैटर्न केवल एक संकेत हो सकता है कि किसी दी गई प्रोग्रामिंग भाषा (उदाहरण के लिए जावा (प्रोग्रामिंग भाषा) या C ++) में कुछ सुविधाएँ गायब हैं। पीटर नॉरविग दर्शाता है कि डिज़ाइन पैटर्न पुस्तक (जो मुख्य रूप से सी ++ पर केंद्रित है) में 23 में से 16 पैटर्न लिस्प (प्रोग्रामिंग भाषा) या डायलन (प्रोग्रामिंग भाषा) में सरलीकृत या समाप्त (प्रत्यक्ष भाषा सपोर्ट के माध्यम से) हैं।[27] संबंधित अवलोकन हैनीमैन और किज़ेलेस द्वारा किए गए थे जिन्होंने पहलू-उन्मुख प्रोग्रामिंग | पहलू-उन्मुख प्रोग्रामिंग भाषा (AspectJ) का उपयोग करके 23 डिज़ाइन पैटर्न में से कई को लागू किया और दिखाया कि 23 डिज़ाइन पैटर्न में से 17 के कार्यान्वयन से कोड-स्तरीय निर्भरताएँ हटा दी गईं। और वह पहलू-उन्मुख प्रोग्रामिंग डिज़ाइन पैटर्न के कार्यान्वयन को सरल बना सकती है।[28] पॉल ग्राहम (कंप्यूटर प्रोग्रामर) भी देखें। पॉल ग्राहम का निबंध रिवेंज ऑफ द नर्ड्स।[29] पैटर्न का अनुचित उपयोग अनावश्यक रूप से जटिलता बढ़ा सकता है।[30]
यह भी देखें
- अमूर्त सिद्धांत (प्रोग्रामिंग)
- एल्गोरिथम कंकाल
- विरोधी पैटर्न
- आर्किटेक्चरल पैटर्न (कंप्यूटर साइंस)
- कैनोनिकल प्रोटोकॉल पैटर्न
- डिबगिंग पैटर्न
- डिज़ाइन पैटर्न
- वितरित डिजाइन पैटर्न
- डबल मौका समारोह
- एंटरप्राइज आर्किटेक्चर फ्रेमवर्क
- GRASP (ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डिज़ाइन)
- सहायक वर्ग
- प्रोग्रामिंग में प्रोग्रामिंग मुहावरा
- इंटरेक्शन डिजाइन पैटर्न
- सॉफ्टवेयर विकास दर्शन की सूची
- सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग विषयों की सूची
- पैटर्न भाषा
- पैटर्न सिद्धांत
- शैक्षणिक पैटर्न
- पोर्टलैंड पैटर्न रिपॉजिटरी
- पुनर्रचना
- सॉफ्टवेयर विकास पद्धति
संदर्भ
- ↑ Smith, Reid (October 1987). Panel on design methodology. OOPSLA '87 Addendum to the Proceedings. doi:10.1145/62138.62151.
Ward cautioned against requiring too much programming at, what he termed, 'the high level of wizards.' He pointed out that a written 'pattern language' can significantly improve the selection and application of abstractions. He proposed a 'radical shift in the burden of design and implementation' basing the new methodology on an adaptation of Christopher Alexander's work in pattern languages and that programming-oriented pattern languages developed at Tektronix has significantly aided their software development efforts.
- ↑ Beck, Kent; Cunningham, Ward (September 1987). Using Pattern Languages for Object-Oriented Program. OOPSLA '87 workshop on Specification and Design for Object-Oriented Programming. Retrieved 2006-05-26.
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