اشتراک‌ها
همه چیز درباره الگوی طراحی Singleton

Singleton design pattern is one of the simplest design patterns: it involves only one class throughout the application which is responsible to instantiate itself, to make sure it creates not more than one instance; in the same time it provides a global point of access to that instance. In this case the same instance can be used from everywhere, being impossible to invoke directly the constructor each time. 

همه چیز درباره الگوی طراحی Singleton
مطالب
طبقه بندی Bad Code Smell ها
نقل قول‌های زیادی، در مورد کیفیت کد وجود دارند. دستور العمل‌های فراوانی نیز در این راستا وجود دارند. یکی از ابزارهایی که برای نوشتن کدهایی با کیفیت مطلوب وجود دارد، مجموعه الگوهای بد کد نویسی است که به Code smell یا بوی بد کد مشهور هستند.  
بوی بد کد، نشانه‌هایی در کد هستند که حکایت از مشکلات عمیق‌تری دارند. بوی بد کد مساوی با باگ نیست. ولی خطر افزایش باگ‌ها و یا مشکلاتی را در آینده، به دنبال خواهند داشت. بوی بد کد معمولا حاصل رعایت نکردن یک سری اصول اولیه برنامه نویسی و یا طراحی شیء گرا هستند. 
برای بهبود کیفیت نرم افزار در دراز مدت نیاز است موارد بوی بد کد به دقت بررسی و رفع شوند. رفع شدن آنها ریسک انباشته شدن بوی بد کد را در پروژه کم خواهد کرد. یکی از فواید جلوگیری از انباشته شدن چنین الگوهای بدی در پروژه، بهبود فرآیند نگهداشت آن می‌باشد که موضوعی بسیار مهم برای چابکی یک تیم نرم افزاری است. 
هنگام مشاهده‌ی بوی بد، در بخشی از کدها، معمولا اولین اقدام، رفع آن است (Refactoring). در فرآیند رفع آن ممکن است الگوهای بد دیگری در کد یافت شوند که با آنها نیز به همین صورت برخورد خواهد شد. 
انوع بوهای بد کد به دسته‌های زیر طبقه بندی می‌شوند. 

کدهای متورم (Bloaters) 


این دسته در واقع تکه کدهایی (متد، کلاس و ...) هستند که به دلیل بزرگی بیش از اندازه عملا امکان کار با آن‌ها وجود ندارد. این بخش‌های بزرگ کد معمولا با توسعه تدریجی محصول ایجاد و روی هم انباشته می‌شوند. بوهای بد این دسته بندی به صورت زیر هستند:

1 - متدهای بلند (Long method): در این الگوی بد، متدها تعداد خطهای زیادی از کد را شامل می‌شوند. به طور معمول متدهایی با تعداد خطوط بیشتر از 10 خط، متدهای بلند محسوب می‌شوند. نکته قابل توجه این است که هیچ کس متدی را با تعداد خطوط زیاد طراحی نمی‌کند! معمولا به مرور زمان تعداد خط‌های یک متد افزایش می‌یابند. 
2 - کلاس‌های بزرگ (Large class): کلاسی که تعداد فیلدها، متدها و خطوط کد زیادی دارد. 
3 - وسواس استفاده از متغیرهای داده‌ای اولیه (Primitive obsession): این بوی بد معمولا به سه شکل بروز می‌کند. 
  • استفاده از متغیرهای اولیه بجای ساختارهای کوچک برای کارهای اولیه مانند Currency, DateTime, PhoneNumber 
  • استفاده از constant‌ها برای کد کردن اطلاعات مانند USER_ADMIN_ROLE = 1 
  • استفاده از constant‌های رشته‌ای به عنوان نام فیلدها در آرایه‌های داده 
4 - تعداد پارامترهای زیاد متد (Long parameter list): تعداد پارامترهای بیشتر از سه یا چهار عدد در یک متد. 
5 - توده داده (Data clumps): در بعضی موارد ممکن است از متغیرها به صورت دسته‌ای در مکان‌های مختلف کد استفاده شود. مانند استفاده از دسته‌ای از متغیرها برای نگه داشتن اطلاعات مربوط به اتصال پایگاه داده. این دسته‌ها باید به کلاس‌های حمل کننده داده خود تغییر کنند. 
 

بد استفاده کنندگان از شیء گرایی (Object orientation abusers)  


تکه کدهای این بخش در واقع بد استفاده کنندگاه یا ناقص استفاده کنندگان از اصول شیء گرایی هستند. در این دسته بندی موارد زیر وجود دارند:  

1 - گذاره‌های switch: وجود یک گذاره switch پیچیده یا دنباله‌ای از گذاره‌های if  
2 - درخواست رد شده (Refused request): در این حالت یک کلاس مجموعه محدودی از اعضای کلاس پدر خود را پیاده سازی می‌کند و باقی اعضای کلاس پدر یا بدون استفاده می‌مانند یا با استفاده از پرتاب کردن استثناء (Exception throwing) از کار انداخته می‌شوند. 
3 - فیلد موقتی (Temporary field): در این حالت متغیرها مقدار خود را در شرایط خاصی می‌گیرند و در بقیه شرایط خالی هستند. 
4 - کلاس هایی دقیقا مشابه در کارایی ولی متفاوت در مشخصات (Alternative Classes with Different Interfaces): دو کلاس دقیقا یک کار را انجام می‌دهند ولی نام اعضای آنها (متد و ...) متفاوت است. 

جلوگیری کنندگان از تغییر(Change preventers) 


این نشانه‌ها حاکی از این دارند زمانیکه تغییری در یک بخش کد نیاز باشد، در راستای آن حتما باید دیگر بخش‌های کد نیز به مقدار زیادی تغییر کنند. در این حالات اعمال تغییرات و نگهداری کد به شدت سخت خواهد شد. 
مواردی که در این دسته بندی قرار دارند به صورت زیر می‌باشند:  

1 - تغییر واگرا (Divergent change): این حالت زمانی اتفاق می‌افتد که برای اعمال یک تغییر به کلاس نیاز است متدهای زیادی را تغییر دهید. به طور مثال به ازای هر نوع محصولی که به محصولات شما اضافه می‌شود باید متدهای ذخیره، بازیابی، جستجو را تغییر دهید. 
2 - Shotgun Surgery: این حالت شباهت زیادی به تغییر واگرا دارد. تنها تفاوت آن این است که در این حالت شما به ازای هر تغییر نیاز است کلاس‌های زیادی را تغییر دهید. تغییر واگرا در بدنه یک کلاس اتفاق می‌افتد. 
3 - سلسله مراتب موازی ارث بری (Parallel inheritance hierarchy): این مورد یکی کمتر درک شده‌ترین موارد است. در این حالت زمانی که یک زیر کلاس برای یک کلاس ایجاد می‌کنید به ازای آن ناخودآگاه مجبور می‌شوید یک زیر کلاس برای کلاس دیگری ایجاد کنید. 

کدهای غیر ضروری (Dispensables) 


این دسته از کدها معمولا کدهایی هستند بی دلیل و بی استفاده. کدهایی که نبودنشان بهتر از بودنشان است! حذف کردن این کدها به خوانایی و قابلیت نگهداری کد خواهد افزود. بوهای بدی که در این دسته بندی قرار دارند به صورت زیر می‌باشند: 

1 - کامنت: یک متد، با مقادیر فراوانی از کامنت‌های توضیحی پر شده است. 
2 - کد تکراری: در این بوی بد، دو قطعه کد دقیقا مانند یکدیگر هستند. 
3 - کلاس داده (ِData class): کلاس‌هایی که تنها فیلدهای اطلاعاتی در آنها وجود دارند و متدهای خامی که جهت دریافت یا ذخیره اطلاعات در آنها استفاده می‌شوند. این کلاس‌های معمولا هیچ روال منطقی ای در خود ندارند. یکی از قدرت‌های شیء گرایی افزودن رفتار به کلاس‌ها در کنار اقلام اطلاعاتی موجود در آن است.  
4 - کلاس تنبل (Lazy class):  اگر کلاس کار چندانی که درخور نگهداری و توسعه باشد، انجام نمی‌دهد بهتر است از بین برود. 
5 - کد مرده (Dead code): متغیر، پارامتر، متد یا کلاسی که دیگر هیچ استفاده‌ای از آن متصور نیست و هیچ استفاده‌ای در حال حاضر از آن وجود ندارد. 
6 - کلی نگری بیش از اندازه (Speculative Generality): این الگو نیز کدهایی را شامل می‌شود که بلااستفاده هستند. ولی دلیل بلااستفاده بودن آن کلی نگری و دور اندیشی بدون دلیل است. معمولا کدهای تولیدی برای شرایط فعلی و پیش‌بینی آینده تولید می‌شوند. اگر این پیش‌بینی آینده به درستی و بر مبنای واقعیات انجام نشود، معمولا نتیجه کار، طراحی و پیاده سازی ای بی فایده و بلااستفاده خواهد بود. 

کدهایی بیش از اندازه وابسته به هم (Couplers) 


کدهایی که در این دسته قرار می‌گیرند معمولا یا خود درگیر یک وابستگی شدید هستند یا به ایجاد وابستگی بین کلاس‌ها کمک می‌کنند. بوی‌های بدی که در این دسته بندی قرار می‌گیرند به صورت زیر هستند: 

1- متد حسود (Feature envy): متدی که از اعضای یک شیء دیگر بیشتر از اعضای کلاس خود استفاده می‌کند! این اتفاق معمولا زمانی می‌افتد که فیلدهایی به یک "کلاس داده" منتقل می‌شوند. وقتی این اتفاق می‌افتد یکی از راه حل‌ها، انتقال روالهای استفاده کننده از فیلدها به "کلاس داده" مربوطه است.
2 - کلاس‌های بیش از اندازه صمیمی (Inappropriate Intimacy): کلاس‌ها از اعضای internal یکدیگر بیش از اندازه استفاده می‌کنند. کلاس‌های خوب کلاس‌هایی هستند که کمترین اطلاعی را از وضعیت داخلی یکدیگر دارند. 
3 - کتابخانه‌های ناقص (Incomplete Library Class): زمانیکه کتابخانه‌ای آماده می‌شود، بالاخره روزی می‌رسد که این کتابخانه نیازهای پروژه را رفع نمی‌کند و نیاز به توسعه خواهد داشت. ولی از آنجایی که کتابخانه‌ها به صورت فقط خواندنی در اختیار پروژه‌ها قرار می‌گیرند، در صورتیکه توسعه دهنده اصلی آن از توسعه کتابخانه سر باز بزند، مشکلاتی بوجود خواهد آمد. 
4 - زنجیره فراخوانی‌ها (Message chain): زمانیکه یک متد در بدنه خود پیامی به شیء دیگری می‌فرستد که آن شیء نیز به خودی خود پیامی به شیء دیگری می‌فرستد (و الی آخر) یک زنجیره فراخوانی بوجود آمده است. در این روش بیرونی‌ترین استفاده کننده از متد در واقع وابسته به یک زنجیره‌ای از فراخوانی‌ها است که تغییر در هر قدمی از آن باعث خرابی خواهد شد. 
5 - دلال (Middle man): اگر کلاسی تنها کاری که انجام می‌دهد انتقال فراخوانی به کلاس دیگری است، دیگر نیازی به این کلاس وجود نخواهد داشت.

اطلاع از الگوهای بد کد نویسی به همان اندازه اطلاع از الگوهای خوب کد نویسی در کیفیت محصول تولیدی اثر مثبت خواهند داشت. یادگیری طبقه بندی شده این الگوها کار را برای استفاده روزمره از آنها آسان‌تر خواهد کرد.
مطالب
الگوی استخر اشیاء Object Pool Pattern
الگوی استخر اشیاء، جزو الگوهای تکوینی است و کار آن جلوگیری از ایجاد اشیاء تکراری و محافظت از به هدر رفتن حافظه است. نحوه کار این الگو بدین شکل است که وقتی کاربر درخواست نمونه‌ای از یک شیء را می‌دهد، بعد از اتمام کار، شیء نابود نمی‌شود؛ بلکه به استخر بازگشت داده می‌شود تا در درخواست‌های آینده، مجددا مورد استفاده قرار گیرد. این کار موجب عدم هدر رفتن حافظه و همچنین بالا رفتن کارآیی برنامه می‌گردد. این الگو به خصوص برای اشیایی که مدت کوتاهی مورد استفاده قرار میگیرند و آماده سازی آن‌ها هزینه بر است بسیار کارآمد می‌باشد. از آنجا که هزینه‌ی ساخت و نابود سازی در حد بالایی قرار دارد و آن شیء به طور مکرر مورد استفاده قرار می‌گیرد، زمان زیادی صرفه جویی می‌شود.

در این الگو ابتدا شیء از استخر درخواست می‌شود. اگر قبلا ایجاد شده باشد، مجددا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در غیر این صورت نمونه جدیدی ایجاد می‌شود و وقتی که کار آن پایان یافت به استخر بازگشت داده شده و نگهداری می‌شود، تا زمانی که مجددا درخواست استفاده از آن برسد.
 یکی از نکات مهم و کلیدی این است که وقتی کار شیء مربوطه تمام شد، باید اطلاعات شیء قبلی و داده‌های آن نیز پاکسازی شوند؛ در غیر این صورت احتمال آسیب و خطا در برنامه بالا می‌رود و این الگو را به یک ضد الگو تبدیل خواهد کرد.
نمونه‌ای از پیاده سازی این الگو را در دات نت، می‌توانید در data provider‌های مخصوص SQL Server نیز ببینید. از آنجا که ایجاد اتصال به دیتابیس، هزینه بر بوده و دستورات در کوتاه‌ترین زمان ممکن اجرا می‌شوند، این کانکشن‌ها یا اتصالات بعد از بسته شدن از بین نمی‌روند، بلکه در استخر مانده تا زمانیکه مجددا نمونه مشابهی از آن‌ها درخواست شود تا دوباره مورد استفاده قرار بگیرند تا از هزینه اولیه برای ایجاد آن‌ها پرهیز شود. استفاده از این الگو در برنامه نویسی با سوکت ها، تردها و کار با اشیاء گرافیکی بزرگ مثل فونت‌ها و تصاویر Bitmap کمک شایانی می‌کند. ولی در عوض برای اشیای ساده می‌تواند کارآیی را به شدت کاهش دهد.

الگوی بالا را در سی شارپ بررسی می‌کنیم:
ابتدا کلاس PooledObject را به عنوان یک شیء بزرگ و پر استفاده ایجاد می‌کنیم:
 public class PooledObject
    {
        DateTime _createdAt = DateTime.Now;

        public DateTime CreatedAt
        {
            get { return _createdAt; }
        }

        public string TempData { get; set; }

        public void DoSomething(string name)
        {
            Console.WriteLine($"{name} : {TempData} is written on {CreatedAt}");
        }
    }
tempdata ویژگی است که باید برای هر شیء، مجزا باشد. پس باید دقت داشت برای استفاده‌های بعدی نیاز است پاک سازی شود.
بعد از آن کلاس پول را پیاده سازی می‌کنیم:
public static class Pool
{
    private static List<PooledObject> _available = new List<PooledObject>();
    private static List<PooledObject> _inUse = new List<PooledObject>();
 
    public static PooledObject GetObject()
    {
        lock(_available)
        {
            if (_available.Count != 0)
            {
                PooledObject po = _available[0];
                _inUse.Add(po);
                _available.RemoveAt(0);
                return po;
            }
            else
            {
                PooledObject po = new PooledObject();
                _inUse.Add(po);
                return po;
            }
        }
    }
 
    public static void ReleaseObject(PooledObject po)
    {
        CleanUp(po);
 
        lock (_available)
        {
            _available.Add(po);
            _inUse.Remove(po);
        }
    }
 
    private static void CleanUp(PooledObject po)
    {
        po.TempData = null;
    }
}
در کلاس بالا، کاربر با متد GetObject، درخواست شی‌ءایی را می‌کند و متد نگاه می‌کند که اگر لیست موجودی، پر باشد، اولین نمونه‌ی در دسترس را ارسال می‌کند. ولی در صورتیکه نمونه‌ای از آن نباشد، یک نمونه‌ی جدید را ایجاد کرده و آن را در لیست مورد استفاده‌ها قرار می‌دهد و به کاربر باز می‌گرداند.
متد Release Object وظیفه‌ی بازگرداندن شیء را به استخر، دارد که از لیست در حال استفاده‌ها آن را حذف کرده و به لیست موجودی اضافه می‌کند. متد Cleanup در این بین وظیفه ریست کردن شیء را دارد تا مشکلی که در بالا بیان کردیم رخ ندهد.
کد زیر را اجرا می‌کنیم:
            var obj1 = Pool.GetObject();
            obj1.DoSomething("obj1");

            Thread.Sleep(2000);
            var obj2 = Pool.GetObject();
            obj2.DoSomething("obj2");
            Pool.ReleaseObject(obj1);

            Thread.Sleep(2000);
            var obj3 = Pool.GetObject();
            obj3.DoSomething("obj3");
نتیجه به شکل زیر است:
obj1 :  is written on 4/21/2016 11:25:26 AM
obj2 :  is written on 4/21/2016 11:25:28 AM
obj3 :  is written on 4/21/2016 11:25:26 AM
ابتدا شیء obj1 ایجاد می‌شود و سپس obj2 و بعد از آن obj1 به لیست موجودی‌ها بازگشته و برای obj3 همان شیء را بازگشت می‌هد که برای obj1 ساخته بود. توقف تردها در این مثال برای مشاهده‌ی بهتر زمان است.
مطالب
الگوی Service Locator
الگوی Service Locator، به صورت گسترده‌ای به عنوان یک ضد الگو شناخته می‌شود و هنگامیکه از این الگو استفاده می‌کنیم ما را با یک سری از مشکلات رو به رو می‌کند. ولی این الگوی طراحی به خودی خود منشاء مشکل نیست. مشکل اصلی این الگو نحوه استفاده از آن است که در این مقاله درباره آن بحث می‌کنیم. 

مشکل اصلی الگوی Service Locator
زمانیکه یک کلاس، وابسته به یک Service Locator است، آن تمام وابستگی‌های واقعی کلاس را مخفی می‌کند.
 ما نمی‌توانیم وابستگی‌ها را با نگاه کردن به تعریف سازنده‌ی کلاس بیان کنیم. در عوض، ما باید کلاس و شاید مشارکت کنندگانش را بخوانیم تا برای تشخیص اینکه چه کلاس‌های دیگری برای کار آنها لازم است. 
فرض کنید ما یک کارخانه تولید ماشین را مدل می‌کنیم. کارخانه، ماشین‌ها را تولید می‌کند و آنها را به مکان فروش می‌رساند:
class Car
{

}

class CarProducer
{
    public void DeliverTo(int carsCount, string town)
    {
        Car[] cars = new Car[carsCount];
        ...
    }
}
در حال حاضر سازنده نیاز به کمک یک نهاد دیگر حمل کننده دارد که به آن کمک می‌کند تا اتومبیل را به محل مشخص شده ارسال کند: 
class Transporter
{

    public string Name { get; private set; }

    public Transporter(string name)
    {
        this.Name = name;
    }

    public void Deliver(Car[] cars, string town)
    {
        Console.WriteLine("Delivering {0} car(s) to {1} by {2}",
                            cars.Length, town, this.Name);
    }
}
چگونه می‌توانیم تولید کننده را در این راه حل ملاقات کنیم؟ یک راه برای رسیدن به آن این است که از Service Locator استفاده کنید:
static class TransporterLocator
{
    static IList<Transporter> transporters = new List<Transporter>();

    public static void Register(Transporter transporter)
    {
        transporters.Add(transporter);
    }

    public static Transporter Locate(string name)
    {
        return
            transporters
                .Where(transporter => transporter.Name == name)
                .Single();
    }
}
این کلاس استاتیک است که مجموعه‌ای از حمل کننده‌های موجود را در آن نگهداری می‌کند و هر حمل کننده به واسطۀ نام آن شناسایی می‌شود. بنابراین زمانیکه مشتری (تولید کننده خودرو در این مورد) نیاز به یک حمل کننده دارد، فقط باید نام آن را صدا بزند:
class CarProducer
{
    public void DeliverTo(int carsCount, string town)
    {
        Car[] cars = new Car[carsCount];

        Transporter transporter = null;
        if (carsCount <= 12)
            transporter = TransporterLocator.Locate("truck");
        else
            transporter = TransporterLocator.Locate("train");

        transporter.Deliver(cars, town);

    }
}

در این راه حل، تولید کننده خودرو به سادگی از مکانیزم حمل و نقل مناسبی برای روش حمل و نقل خود استفاده می‌کند. برای تعداد کمی از اتومبیل‌ها، سازنده، از کامیون‌ها استفاده می‌کند. در غیر این صورت، مهم‌ترین معیار حمل و نقل، قطار است.  

شناسایی مشکلات Service Locator
برای درک مشکلات راه حل قبلی، باید سعی کنیم تا از آن استفاده کنیم:
TransporterLocator.Register(new Transporter("truck"));
TransporterLocator.Register(new Transporter("train"));

CarProducer producer = new CarProducer();
producer.DeliverTo(7, "Tehran");
producer.DeliverTo(74, "Tehran");
همانطور که می‌بینید، ما نمی‌توانیم از کلاس CarProducer استفاده کنیم، اگر قبل از آن، مکان را مشخص نکرده باشیم. کلاس CarProducer مستقل نیست و یکی از اصول اساسی طراحی نرم افزار را نقض می‌کند: اگر ما یک ارجاع به یک شیء داشته باشیم، آن شیء به درستی تعریف شده است. اگر ما قبل از استفاده از کلاس CarProducer محل آن را مشخص نکرده باشیم، عملیات با خطا مواجه خواهد شد: 
TransporterLocator.Register(new Transporter("truck"));

CarProducer producer = new CarProducer();
producer.DeliverTo(7, "Tehran");
producer.DeliverTo(74, "Tehran");
این قطعه از کد دارای خطاست؛ زیرا انتظار دارد قطار در Service Locator ثبت شده باشد. به صورت خلاصه همان شیء ممکن است به درستی کار کند یا با خطا رو به رو شود.
بهتر است که کلاس CarProducer را به گونه‌ای طراحی کنید که اگر اشیای مورد نیاز آن به درستی تنظیم نشده باشند، آنگاه نتوان از آن نمونه سازی کرد.

 حذف Service Locator
اگر ما ارجاعی را به یک شیء داشته باشیم، می‌خواهیم مطمئن باشیم که این شیء به خوبی تشکیل شده است و ما نمی‌خواهیم با یک سری از خطا‌های اولیه که از نیازهای اولیه شیء می‌باشند، مواجه شویم. یکی از راه‌ها برای حل این مشکل آن است که تمام وابستگی‌های اجباری  آن‌را در سازنده کلاس تعریف کنیم. به این ترتیب، اگر وابستگی‌ها در دسترس نباشند، راهی قانونی برای ساخت یک شیء وجود نخواهد داشت.
class CarProducer
{
    private Transporter truck;
    private Transporter train;

    public CarProducer(Transporter truck, Transporter train)
    {
        if (truck == null)
            throw new ArgumentNullException("truck");

        if (train == null)
            throw new ArgumentNullException("train");

        this.truck = truck;
        this.train = train;
    }

    public void DeliverTo(int carsCount, string town)
    {
        Car[] cars = new Car[carsCount];
        Transporter transporter = this.truck;
        if (carsCount > 12)
            transporter = this.train;

        transporter.Deliver(cars, town);
    }
}
در این پیاده سازی، CarProducer نیاز به تمام وابستگی‌های خود را دارد و به هیچ عنوان نمی‌توان از کلاس carProducer وهله‌ای ساخت، تا زمانیکه وابستگی‌های آن را مشخص کرده باشیم. حتی بیشتر از آن، در پیاده سازی سازنده با دو شرط محافظ آغاز می‌شود. اگر هر یک از دو حمل کننده تهی باشند، سازنده CarProducer یک استثناء را بر می‌گرداند و شیء ساخته نخواهد شد. با استفاده از این پیاده سازی، مطمئن هستیم که شیء موجود معتبر است که یک مفهوم بسیار مهم است که ما را از وضعیت ناپایدار در سیستم، در امان نگه می‌دارد.

آیا وضعیتی وجود دارد که در آن Service Locator  یک راه حل قابل قبول باشد؟

در برخی موارد بجای اینکه وابستگی‌ها را به صورت صریح قید کنیم، بهتر است از این الگو استفاده کنیم.
این مثال را میتوان از زوایای مختلفی مورد بررسی قرار داد:
    1)  ما نمی‌توانیم با نگاه کردن به پیاده سازی کلاس بفهمیم که چه شرایطی قبل از نمونه سازی از کلاس باید رعایت شده باشند.
    2) ما نمی‌توانیم بدانیم زمانیکه یک متد فراخوانی می‌شود، عملیات به درستی به انجام می‌رسد و یا با خطا رو به رو می‌شود.
    3) ما نمی‌توانیم این کلاس را در یک تست بررسی کنیم؛ زیرا آن کلاس وابسته به اشیاء مبهمی هست که در جای دیگری تنظیم شده‌اند. 
همه این مسائل جدی هستند. با این دلایل است که Service Locator به عنوان یک ضد الگو در نظر گرفته شده است. اما ... این ضد الگوی در کدها شیء گرا است. اما تمام کد‌های ما شیء گرا نیستند. 
زمانیکه ما از یک پایگاه داده رابطه‌ای در حال استفاده هستیم، منطق Persistence از حالت شیء گرایی خود خارج می‌شود. منطق Persistence به صورت عمده‌ای برای نگاشت مدل‌های داده به جداول است. منطق رابط کاربری ( User Interface ) نیز شیء گرا نیست؛ زیرا عمدتا از نگاشت بین داده ساده و عناصر رابط کاربر تشکیل شده‌است.
در نتیجه، عنصر مشترک در هر دو مورد، نگاشت است و این دقیقا همان چیزی است که Service Locator انجام می‌دهد؛ نگاشت کلید‌ها به اشیاء. پس چرا ما نباید از Service Locator در لایه‌هایی که عمدتا شیء گرا نیستند استفاده کنیم؟
 
نتیجه گیری
در این مقاله ما به الگویی پرداختیم که در عمل به صورت گسترده‌ای از آن اجتناب می‌شود. مشکل Service Locator این است که اصول طراحی شیء گرا را نقض می‌کند. اما در عین حال، مناطقی از کد وجود دارند که طبیعت آنها شیء گرا نیستند. لایه‌های Presentation و persistence شیء گرا نیستند. در عوض، آنها در حال نگاشت مدل به چیزهای دیگری، جداول و ستون در پایگاه داده و یا عناصر رابط کاربری هستند. اینها مکان هایی هستند که الگوی طراحی Service Locator را می‌توان با خیال راحت و بدون نقض هر یک از دستورالعمل‌های شیء گرایی، صرفا به این دلیل که این مکان‌ها به هیچ وجه شیء گرا نیستند، استفاده کرد.
اشتراک‌ها
پیاده سازی الگوی ریپازیتوری و تزریق وابستگی در ado.net

Nowadays, I am trying to learn different design patterns in object oriented paradigm that are pretty useful to implement generic solutions for different scenarios. Few weeks ago for a job hunt, I got an assignment to do which was a web application that would interact with database, so I took it up as a challenge and decided to make it loosely coupled using design patterns which were applicable in that scenario.

 
پیاده سازی الگوی ریپازیتوری و تزریق وابستگی در ado.net
اشتراک‌ها
سایت UI Movement

سایتی جهت معرفی طراحی‌های رابط کاربری الهام بخش

سایت UI Movement
مطالب
اصول طراحی شیء گرا: OO Design Principles

قصد دارم مجموعه ای کامل از اصول طراحی شیء گرا، الگوهای طراحی و best practice ‌های مربوطه را ارائه دهم. از این رو ابتدا با اصول طراحی شروع می‌کنم. سپس در مقالات آتی به الگوهای مختلف خواهم پرداخت و تا جایی که معلومات اجازه دهد مشخص خواهم کرد که هر الگو متمرکز بر رعایت کدام یک از اصول است و اینکه آیا مناسب است از الگوی مورد نظر استفاده کنیم.

این مطالب نیز چکیده ای از آموزش‌های Lynda, Pluralsight , SkillFeed  و کتاب های Gang of four, Headfirst Design patterns  و ... میباشد


اصل اول: Encapsulate what varies

"آنچه را که تغییر می‌کند مشخص و جدا کن یا به عبارتی آنرا کپسوله کن"

برای آنکه بتوانیم کدی منعطف، قابل استفاده مجدد و خوانا داشته باشیم، ابتدا باید بخش‌های ثابت و متغیر کد را تشخیص دهیم و کاری کنیم تا بخش ثابت، بدون تکرار در جای جای برنامه استفاده شود و سپس برای بخش متغیر برنامه ریزی کنیم.


اصل دوم: Program to an interface not implementation

" برنامه نویسی را متمرکز بر واسط کن، نه نحوه‌ی پیاده سازی "

برای این اصل تعابیر مختلفی ارائه شده است:

  • تمرکز بر واسط‌ها به معنای تمرکز بر رفتار است که باعث می‌شود انعطاف برنامه بیشتر شده و با تغییر نحوه‌ی پیاده سازی بتوان همچنان سیستمی پایدار داشت.
  • تمرکز بر "چه کاری انجام می‌شود" باعث می‌شود بدون نگرانی از "چگونگی انجام آن" بتوانیم معماری سیستم را طراحی کنیم.
  • واسط‌ها نقش پروتکل را دارند و باعث پنهان شدن نحوه‌ی پیاده سازی از چشم کلاینت (استفاده کننده‌ی خدمت) می‌شوند و آنها را ملزم میکنند تا به ورودی و خروجی تمرکز کنند.

برای رعایت این اصل باید:

  • سعی بر تعریف واسط برای اکثر کلاس‌ها کنیم
  • اشیا را از نوع واسط تعریف کنیم، نه کلاس‌های پیاده ساز آن

در کد زیر نحوه‌ی تعریف واسط را برای کلاس و تعریف اشیاء از نوع واسط را میبینیم: 

    public interface IMyInterface
    {
        void DoWork();
    }

    public class MyImplementation1 : IMyInterface
    {
        public void DoWork()
        {
            var implementationName = this.GetType().ToString();
            Console.WriteLine("DoWork from " + implementationName);
        }
    }
    public class MyImplementation2 : IMyInterface
    {
        public void DoWork()
        {
            var implementationName = this.GetType().ToString();
            Console.WriteLine("DoWork from " + implementationName);
        }
    }

    public class Context
    {
        IMyInterface myInterface;

        public void Print() 
        {
            myInterface = new MyImplementation1();
            myInterface.DoWork();

            myInterface = new MyImplementation2();
            myInterface.DoWork();
        }
    }


اصل سوم: Favor composition over inheritance

"ترکیب را بر توارث ترجیح بده"

رابطه "دارد" (has a ) انعطاف بیشتری نسبت به ارث بری یا "از نوع ... هست" ( is a ) دارد. برای مثال فرض کنید کلاس Enemy رفتار Movable را دارد و این رفتار در طول بازی بر حسب موقعیتی تغییر میکند. اگر این رفتار را با توارث مدل کنیم، یعنی Enemy از نوع Movable باشد، آنگاه برای هر نوع رفتار Movable (هر نوع پیاده سازی) باید یک نوع Enemy داشته باشیم و تصور کنید بعضی از این پیاده سازی‌ها در کلاس Player یکسان باشد. آنگاه کد باید دوباره تکرار شود. حال تصور کنید این موقعیت را با ترکیب مدل کنیم. آنگاه کلاس Enemy یک شیء از جنس Movable خواهد داشت و در زمان نیاز میتواند نوع این رفتار را با نمونه گیری از کلاس‌های پیاده ساز آن، تغییر دهد. در واقع با اینکار اصل اول را رعایت کرده ایم و بخش ثابت را از بخش متغیر جدا نموده ایم.

در زیر مدلسازی با توارث را میبینیم: 

public interface Movable
    {
        void Move();
    }
    public class EnemyBase : Movable
    {
        // Enemy properties goes here
        protected int x, y;
        public virtual void Move()
        {
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class EnemyWithMoveType2 : EnemyBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class EnemyWithMoveType3 : EnemyBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }
    public class PlayerBase : Movable
    {
        // Player properties goes here
        protected int x, y;
        public  virtual void Move()
        {
            // same code as EnemyBase move method
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class PlayerWithMoveType2 : PlayerBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            // same code as EnemyWithMoveType2 move method
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class PlayerWithMoveType3 : PlayerBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            // same code as EnemyWithMoveType3 move method
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }  

در ادامه نیز مدلسازی با ترکیب را میبینیم: 

     public interface IMovable
    {
        void Move(ref int x, ref int y);
    }
    public class EnemyBase
    {
        // Enemy properties goes here
        protected int x, y;
        IMovable moveBehavior;
        public void SetMoveBehavior(IMovable _moveBehavior) { moveBehavior = _moveBehavior; }
        public void Move()
        {
            moveBehavior.Move(ref x,ref y);
        }
    }
    public class PlayerBase
    {
        // Player properties goes here
        protected int x, y;
        IMovable moveBehavior;
        public void SetMoveBehavior(IMovable _moveBehavior) { moveBehavior = _moveBehavior; }
        public void Move()
        {
            moveBehavior.Move(ref x, ref y);
        }
    }
    public class MoveBehavior1
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        {
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class MoveBehavior2 : IMovable
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        {
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class MoveBehavior3 : IMovable
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        { 
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }  

همانطور که میبینید، با فراخوانی تابع SetMoveBehavior میتوان رفتار را در زمان اجرا تغییر داد.

در مقاله‌ی بعدی به ادامه‌ی اصول خواهم پرداخت. از شنیدن نظرات و سوالات شما خرسند خواهم شد.

مطالب
چرا به الگوهای طراحی JavaScript نیاز داریم ؟
امروزه اهمیت یادگیری JavaScript بر هیچ کس پوشیده نیست ، API‌های جدید HTML 5 و امکانات جدید وب مثل Geo Location ، Offline storage ، Canvas ، Offline Web applications و ... همه نیاز به دانش JavaScript دارند. در نتیجه نیاز است علاوه بر یادگیری JavaScript به تمیز کد نوشتن جهت سهولت نگهداری آگاه بود.  همانطور که در کدهای سمت سرور مثل C# و یا PHP نیاز به استفاده از الگوهای طراحی (Design Patterns)است در JavaScript هم اوضاع به همین منوال است.
الگوی طراحی یک راه حل قابل استفاده مجدد است که برای حل مشکلات متداول در طراحی نرم افزار به کار می‌رود.
چرا به الگوی‌های طراحی JavaScript نیازمندیم ؟ 
  1. می خواهیم کد هایی با قابلیت استفاده‌ی مجدد بنویسیم ، استفاده از عملکرد‌های مشابه در سطح صفحات یک Web application یا چند Web Application.
  2. می خواهیم کد هایی با قابلیت نگهداری بنویسیم ، هر چه قدر در فاز توسعه کد‌های با کیفیت بنویسیم در فاز نگهداری از آن بهره می‌بریم. باید کد هایی بنویسیم که قابل Debug و خواندن توسط دیگر افراد تیم باشند.
  3. کدهای ما نباید با توابع و متغیر‌های دیگر پلاگین‌ها تداخل نامگزاری داشته باشند. در برنامه‌های امروزی بسیار مرسوم است که از پلاگین‌های Third party استفاده شود. می‌خواهیم با رعایت Encapsulation and modularization در کدهایمان از این تداخل جلوگیری کنیم.
معمولا کد‌های JavaScript که توسط اکثر ما نوشته می‌شود یک سری تابع پشت سرهم هست ، بدون هیچ کپسوله سازی : 
function getDate() {
    var now = new Date();
    var utc = now.getTime() + (now.getTimezoneOffset() * 60000);
    var est;
    est = new Date(utc + (3600000 * -4));
    return dateFormat(est, "dddd, mmmm dS, yyyy, h:MM:ss TT") + " EST";

}
function initiate_geolocationToTextbox() {
    navigator.geolocation.getCurrentPosition(handle_geolocation_queryToTextBox);
}

function handle_geolocation_queryToTextBox(position) {
    var longitude = position.coords.longitude;
    var latitude = position.coords.latitude;
    $("#IncidentLocation").val(latitude + " " + longitude);
}
به این روش کدنویسی Function Spaghetti Code گفته می‌شود که معایبی دارد : 
  • توابع و متغیر‌ها به Global scope برنامه افزوده می‌شوند.
  • کد Modular نیست.
  • احتمال رخ دادن Conflict در اسامی متغیر‌ها و توابع بالا می‌رود.
  • نگهداری کد به مرور زمان سخت می‌شود.
با شبیه سازی یک مثال مشکلات احتمالی را بررسی می‌کنیم : 
// file1.js
function saveState(obj) {
    // write code here to saveState of some object
    alert('file1 saveState');
}
// file2.js (remote team or some third party scripts)
function saveState(obj, obj2) {
     // further code...
    alert('file2 saveState");
}
همانطور که می‌بینید در این مثال در 2 فایل متفاوت در برنامه مان از 2 تابع با اسامی یکسان و امضای متفاوت استفاده کرده ایم . اگر فایل‌ها را اینگونه در برنامه آدرس دهی کنیم : 
<script src="file1.js" type="text/javascript"></script>
<script src="file2.js" type="text/javascript"></script>
متد saveState در فایلی که دیرتر آدرس داده شده (file2.js) ، متد saveState در file1.js را Override می‌کند ، در نتیجه عملکردی که از متد saveState در فایل اول انتظار داریم اتفاق نمی‌افتد.
 در پست بعدی به راه حل این مشکلات و کپسوله سازی خواهم پرداخت.
برای مطالعه‌ی بیشتر کتاب (Learning JavaScript Design Patterns) را از دست ندهید.
نظرات مطالب
الگوی نماینده (پروکسی) Proxy Pattern
یک سری از الگوها چند دهه قبل معرفی شدند، ولی این روزها شاید به این شکل خام استفاده نشوند. برای مثال اصل مباحث AOP بر پایه پروکسی‌ها هست و یا نمونه‌ی بهتری برای اعتبارسنجی شاید استفاده از Code contracts باشد.