🚀 Les 23 design patterns de base expliqués avec des exemples 🛠️
🎨 Patterns de création
(1) Singleton : Une connexion unique à une base de données. Par exemple, dans une application web, pour éviter d’ouvrir plusieurs connexions à une base de données, on peut utiliser le pattern Singleton pour s’assurer qu’il n’y a qu’une seule et unique connexion.
(2) Factory Method : Création d’objets de différents types de fichiers (PDF, DOCX, TXT) dans un éditeur de texte. Par exemple, un éditeur de texte peut utiliser ce pattern pour créer des objets représentant différents types de fichiers, en fonction du type de fichier ouvert.
(3) Abstract Factory : Production de composants d’interface utilisateur pour différents systèmes d’exploitation (Windows, macOS, Linux). Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour créer des boutons, des menus et d’autres éléments d’interface utilisateur qui ont un aspect et un comportement appropriés pour le système d’exploitation sur lequel l’application est exécutée.
(4) Builder : Construction d’un objet complexe comme une requête SQL. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour construire une requête SQL étape par étape, en ajoutant des conditions, des jointures, des tris, etc., selon les besoins.
(5) Prototype : Duplication d’un objet graphique dans un éditeur d’image. Par exemple, un éditeur d’image peut utiliser ce pattern pour créer une copie d’un objet graphique, qui peut ensuite être modifiée indépendamment de l’objet original.
🌉 Patterns structurels
(6) Adapter : Conversion d’un fichier audio d’un format à un autre (MP3, WAV, FLAC). Par exemple, une application de musique peut utiliser ce pattern pour lire des fichiers audio dans différents formats, en utilisant un adaptateur pour chaque format pour convertir les données audio dans un format que l’application peut gérer.
(7) Bridge : Implémentation de différents pilotes de base de données pour une application. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour interagir avec différentes bases de données, en utilisant un “pont” pour chaque type de base de données pour gérer les spécificités de chaque type de base de données.
(8) Composite : Gestion d’une hiérarchie de dossiers et fichiers dans un système de fichiers. Par exemple, un gestionnaire de fichiers peut utiliser ce pattern pour représenter et manipuler une hiérarchie de dossiers et de fichiers, où chaque dossier peut contenir des fichiers et d’autres dossiers.
(9) Decorator : Ajout de fonctionnalités (compression, chiffrement) à un flux de données. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour ajouter des fonctionnalités comme la compression ou le chiffrement à un flux de données, en enveloppant le flux de données dans un objet “décorateur” qui ajoute la fonctionnalité.
(10) Facade : Interface simplifiée pour interagir avec des API complexes. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour fournir une interface simple pour interagir avec une API complexe, en encapsulant la complexité de l’API derrière une “façade” simple.
🧩 Patterns comportementaux
(11) Flyweight : Réutilisation d’objets dans un éditeur de texte pour optimiser la mémoire. Par exemple, un éditeur de texte peut utiliser ce pattern pour réutiliser des objets représentant des caractères de texte, plutôt que de créer un nouvel objet pour chaque caractère, afin de réduire l’utilisation de la mémoire.
(12) Proxy : Contrôle d’accès à des fichiers ou services sensibles dans un système. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour contrôler l’accès à des fichiers ou services sensibles, en utilisant un “proxy” qui vérifie les autorisations avant de permettre l’accès.
(13) Chain of Responsibility : Traitement d’une requête HTTP par différents modules d’un serveur web. Par exemple, un serveur web peut utiliser ce pattern pour traiter une requête HTTP, en passant la requête à travers une chaîne de modules qui peuvent chacun traiter une partie de la requête.
(14) Command : Gestion des actions “Annuler” et “Rétablir” dans un éditeur de texte. Par exemple, un éditeur de texte peut utiliser ce pattern pour gérer les actions “Annuler” et “Rétablir”, en représentant chaque action comme un objet “commande” qui peut être exécuté et annulé.
(15) Interpreter : Interprétation d’un langage de script (JavaScript, Python) dans un navigateur web. Par exemple, un navigateur web peut utiliser ce pattern pour interpréter un langage de script comme JavaScript ou Python, en utilisant un “interprète” pour analyser et exécuter le script.
(16) Iterator : Parcours des éléments d’une liste ou d’un tableau. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour parcourir les éléments d’une liste ou d’un tableau, en utilisant un “itérateur” qui fournit une interface simple pour accéder à chaque élément.
(17) Mediator : Coordination des interactions entre composants d’interface utilisateur. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour coordonner les interactions entre différents composants d’interface utilisateur, en utilisant un “médiateur” qui gère la communication entre les composants.
(18) Memento : Enregistrement des états successifs d’un document pour permettre l’annulation d’actions. Par exemple, un éditeur de texte peut utiliser ce pattern pour enregistrer les états successifs d’un document, en utilisant un “memento” pour chaque état, ce qui permet d’annuler et de rétablir des actions.
(19) Observer : Mise à jour automatique de l’affichage d’une application météo lors de la réception de nouvelles données. Par exemple, une application météo peut utiliser ce pattern pour mettre à jour automatiquement l’affichage lorsque de nouvelles données météo sont reçues, en utilisant un système “observateur” qui notifie l’application des changements de données.
(20) State : Gestion des différents états d’un lecteur multimédia (lecture, pause, arrêt). Par exemple, un lecteur multimédia peut utiliser ce pattern pour gérer ses différents états (lecture, pause, arrêt), en utilisant un objet “état” pour chaque état, qui gère le comportement du lecteur dans cet état.
(21) Strategy : Sélection d’un algorithme de tri ou de recherche selon les besoins. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour sélectionner l’algorithme de tri ou de recherche le plus approprié selon les besoins, en utilisant un objet “stratégie” pour chaque algorithme, qui définit comment effectuer le tri ou la recherche.
(22) Template Method : Utilisation d’un modèle de courriel pour envoyer des notifications personnalisées. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour envoyer des notifications par courriel, en utilisant un “modèle” pour chaque type de notification, qui définit la structure du courriel.
(23) Visitor : Application d’opérations spécifiques à une structure d’objets sans modifier leur classe. Par exemple, une application peut utiliser ce pattern pour appliquer des opérations spécifiques à une structure d’objets, comme une arborescence de fichiers, sans avoir à modifier la classe des objets.
Origine et évolution des design patterns en informatique
Les design patterns ont été popularisés en informatique par le livre “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software”, publié en 1994 par Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson et John Vlissides, connus sous le nom de “Gang of Four”. Depuis lors, l’utilisation des design patterns s’est répandue dans le développement logiciel, et de nombreux autres patterns ont été identifiés et documentés.
Avantages et inconvénients de l’utilisation de certains patterns spécifiques
L’utilisation de design patterns peut aider à résoudre des problèmes communs de conception de logiciels, à améliorer la lisibilité et la maintenabilité du code, et à faciliter la communication entre les développeurs. Cependant, ils ne sont pas une solution universelle et leur utilisation inappropriée peut entraîner une complexité inutile ou un mauvais ajustement aux besoins du projet. Il est donc important de comprendre chaque pattern et de savoir quand et comment l’utiliser efficacement.
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