Was ist Design Pattern?

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Design Pattern ist ein Software-Entwurfsmuster. Das Design Pattern dient zur schnelleren und sichereren Entwicklung von Software. Viele Anforderungen von Software wiederholen sich und es gibt Entwurfsmuster für solche Software, die bewährt sind und die Programmierung erleichtern können. Design Patterns sind wiederverwendbare Vorlagen in einer Sammlung. Die Entwurfsmuster sind eine zuverlässige Beschreibung, wie ein Problem gelöst werden kann. Bei der Programmierung gibt es immer wiederkehrende Anforderungen, die bereits durch ein Design Pattern beschrieben und umgesetzt worden sind. Die Design Patterns können als Schemata aufgefasst werden und dienen als Bausteine für die Entwicklung.

Arten von Design Patterns

Es gibt eine Vielfalt verschiedener Entwurfsmuster. Diese dienen unterschiedlichen Zwecken.
• Erzeugungsmuster (Creational Patterns):
Die Entwurfs basierten Design Patterns erlauben eine vereinfachte und unkomplizierte Darstellung von komplexen, instanziierten Prozessen. Sie machen die Softwaresysteme unabhängig davon, wie die Objekte entworfen, erstellt und auch repräsentiert werden. Sie dienen zur Erzeugung von Objekten und entkoppeln die Konstruktion eines Objektes von der Repräsentation. So ist die Objekterzeugung gekapselt und diese wird ausgelagert, sodass der Kontext der Objekterzeugung unabhängig von einer konkreten Implementierung gehalten wird. Mit den Creational Patterns können Objekte erzeugt werden, mit denen eine vereinfachte Prozessdarstellung für ganz bestimmte Instanzen möglich ist. Das soll unabhängig davon funktionieren, auf welche Weise die einzelnen Objekte in einer bestimmten Software erstellt und dargestellt werden.
• Strukturmuster (Structural Patterns):
Die Strukturmuster erleichtern den Entwurf der Software mit vorgefertigten Schablonen für die Beziehungen zwischen den Klassen. Die Struktur Design Patterns können die Bindung zwischen zwei und mehr Klassen reduzieren. Es können abstrakte Klassen eingeführt werden, die zukünftige API Erweiterungen ermöglichen. Es können mit den Strukturmustern komplexe Strukturen gekapselt werden. Die Structural Patterns sind vorgefertigte Schablonen für die Beziehungen zwischen den Klassen mit Abstraktion, die auch mit anderen Lösungsansätzen kommunizieren können. Diese Programmierung ist eine Schnittstellen-Programmierung.
• Verhaltensmuster (Behavioral Patterns):
Es kann mit dem Verhaltensmuster ein komplexes Verhalten der Software modelliert werden und damit erhöht sich die Flexibilität der Software hinsichtlich ihres gewünschten Verhaltens. Das Verhaltensbasierte Design Pattern erlaubt eine softwaregesteuerte Wahl zwischen einem bestimmten Algorithmus und der entsprechenden Zuweisung von Verantwortlichkeiten von gewissen Objekten. Es wird der komplexe Steuerungsmechanismus vereinfacht und die Kontrollflüsse sind einfacher zur Laufzeit zu analysieren. Es wird mit dem Behavioral Pattern das Verhalten der Software modelliert. Es kann zwischen Algorithmen und den entsprechenden Verantwortlichkeiten von Objekten gewählt werden.
• Objektrelationale Abbildung:
Dieses Muster dient der Ablage und dem sicheren Zugriff von Objekten und den entsprechenden Beziehungen in einer zugehörigen relationalen Datenbank.
• Nachrichtenübermittlung (Messaging Patterns):
Dient der Erstellung, der Weiterleitung und der Umwandlung der Daten in Form von Nachrichten. Stellt die benötigten Nachrichtenkanäle und Nachrichtenendpunkte und die Komponenten für die Systemverwaltung zur Verfügung.
Vorteile und Nutzen der Design Patterns.

Durch ein gutes Entwurfsmuster können ein oder mehrere Probleme gelöst werden. Durch die Wiederverwendbarkeit erleichtern sich Wartung und Pflege der entsprechend umgesetzten Softwarebausteine. Die Muster basieren auf realen Designs. Sie können über das rein Offensichtliche hinausgehen und bieten Detaillösungen. Der Benutzer kann in den Entwurfsprozess eingebunden werden. Mit den entsprechenden Entwurfsmustern können Beziehungen aufgezeigt werden, die tiefergehende Strukturen und Mechanismen von einem System umfassen. Software-Entwurfsmuster sind unabhängig von einer konkreten Programmiersprache und sie dienen der Diskussion von Entwicklern. Durch die Nutzung von Entwurfsmustern können Zeit und Kosten eingespart werden. Auch die Dokumentation der Software kann mit Entwurfsmustern vereinfacht werden. Deswegen gibt es viele Vorteile für die Wartung und Weiterentwicklung von Anwendungen.

Das bekannte PHP Design Patterns.

Die Creational Patterns umfassen Abstract Factory, Builder, Factory Method, Prototype und Singleton. Die Structural Patterns umfassen Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Flyweight und Proxy. Die Behavioral Patterns umfassen Chain of Responsibility, Iterator, Memento, State, Template Method, Command, Mediator, Observer, Strategy und Visitor.

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