Patrones de diseño

Patrones de diseño

1. Creacionales

   • Factory
     • Principio
       • Dependa de abstracciones. No dependa de clases concretas.
     • Abstracto
       • Proporciona una interfaz para crear familias de objetos relacionados o dependientes sin especificar sus clases concretas
       • Características
         • Crea familias de objetos relacionados sin tener que depender de sus clases concretas.
         • Permite que una clase difiera la instanciación a sus subclases.
         • Se basa en la composición de objetos.
           • La creación de objetos se implementa en métodos expuestos en la interfaz de fábrica.
     • Simple
       • Define una interfaz para crear un objeto, pero permite que las subclases decidan qué clase instanciar.
       • Este patrón permite que una clase difiera la instanciación a subclases.
       • Características
         • Es una forma sencilla de desvincular a sus clientes de las clases concretas.
     • Características generales
       • Encapsula la creación de objetos.
       • Promueve un acoplamiento flexible al reducir la dependencia de su aplicación en las clases de concreto.
       • Se basa en la herencia
   • Singleton
     • Garantiza que una clase tenga solo una instancia y proporciona un punto global de acceso a ella.
     • Características
       • Asegura que tenga como máximo una instancia de una clase en su aplicación.
       • Proporciona un punto de acceso global a esa instancia.
       • Su implementación hace uso de un constructor privado.
         • Un método estático combinado con una variable estática.
       • Si se usan varios cargadores de clases, se podría frustrar la implementación de Singleton y resultar en múltiples instancias.
   • Builder
     • Separa la creación de un objeto complejo de su estructura, de tal forma que el mismo proceso de construcción nos puede servir para crear representaciones diferentes.
     • Se aplica cuando
       • Nuestro sistema trata con objetos complejos (compuestos por muchos atributos) pero el número de configuraciones es limitada.
       • El algoritmo de creación del objeto complejo puede independizarse de las partes que lo componen y del ensamblado de las mismas.
     • Características
       • Encapsula la forma en que se construye un objeto complejo.
       • Permite que los objetos se construyan en un proceso variable y de varios pasos.
       • Oculta la representación interna del producto al cliente.
   • Protorype
     • Permite la creación de objetos basados en "plantillas". Un nuevo objeto se crea a partir de la clonación de otro objeto.
     • Características
       • Oculta las complejidades de hacer nuevas instancias del cliente.
       • Proporciona la opción para que el cliente genere objetos cuyo tipo se desconoce.
       • En algunas circunstancias, copiar un objeto puede ser más eficaz que crear uno nuevo.
     • Se usa cuando
       • La creación de nuevos objetos acarrea un coste computacional elevado.
       • Los objetos a crear tienen o suelen tener atributos que repiten su valor.

2. Estructurales

   • Decorator
     • Adjunte responsabilidades adicionales a un objeto de forma dinámica.
     • Los decoradores brindan una alternativa flexible a la subclasificación para extender.
     • Principio
       • Las clases deben estar abiertas para extensión pero cerradas para modificaciones.
     • Características:
       • La herencia es una forma de extensión, pero no necesariamente la mejor manera de lograr flexibilidad en los diseños.
       • En los diseños debemos permitir que se amplíe el comportamiento sin necesidad de modificar el código existente.
       • La composición y la delegación a menudo se pueden usar para agregar nuevos comportamientos en tiempo de ejecución.
       • Proporciona una alternativa a la subclasificación para extender el comportamiento.
       • Implica un conjunto de clases de decorador que se utilizan para envolver componentes concretos.
       • Las clases de decoradores reflejan el tipo de componentes que decoran.
       • Los decoradores cambian el comportamiento de sus componentes agregando nueva funcionalidad antes y / o después (o incluso en lugar de) las llamadas al método al componente.
       • Puede envolver un componente con cualquier número de decoradores.
       • Los decoradores pueden resultar en muchos objetos pequeños en nuestro diseño, y el uso excesivo puede ser complejo.
   • Adapter
     • Convierte la interfaz de una clase en otra interfaz que esperan los clientes
     • Permite que las clases trabajen juntas que de otra manera no podrían debido a interfaces incompatibles
     • Características
       • Permite adaptar clases en dominios totalmente diferentes.
       • Un único adaptador puede adaptar la funcionalidad de múltiples clases.
       • Dependiendo de la implementación, el adaptador puede contener múltiples punteros que incrementen la complejidad del sistema.
     • Se usa cuando
       • Pretendemos usar una clase existente cuya interfaz no es compatible con la requerida.
   • Facade
     • Proporciona una interfaz unificada a un conjunto de interfaces en un subsistema.
     • Define una interfaz de nivel superior que facilita el uso del subsistema.
     • Características
       • Simplifica el uso de sistemas complejos con tareas redundantes.
       • Reduce el acoplamiento entre el subsistema y los clientes.
     • Se aplica cuando
       • Nuestro sistema cliente tiene que acceder a parte de la funcionalidad de un sistema complejo.
       • Hay tareas o configuraciones muy frecuentes y es conveniente simplificar el código de uso.
   • Bridge
     • Desacopla una abstracción de su implementación, para que las dos puedan evolucionar de forma independiente.
     • Se usa cuando
       • Queremos evitar enlaces permanentes entre una abstracción y una implementación.
       • Queremos que los cambios en la implementación de una abstracción no afecten al cliente.
       • Necesitamos que la implementación de una característica sea compartida entre múltiples objetos.
     • Características
       • Una implementación no se limita permanentemente a una interface.
       • La implementación de una abstracción puede ser configurada y/o cambiada en tiempo de ejecución.
       • Cambiar una implementación no requiere recompilar la clase Abstraction ni sus clientes.
   • Composite
     • Facilita la creación de estructuras de objetos en árbol, donde todos los elementos emplean una misma interfaz.
     • Se aplica cuando
       • El usuario ignora la diferencia entre composiciones de objetos y objetos individuales.
       • Se detecta que se están utilizando varios objetos de la misma manera, y con frecuencia tienen código casi idéntico para manejarlos.
     • Características
       • Estructura nuestro programa de tal manera que clarifica las jerarquías de clases implicadas.
       • Hace el cliente simple.
       • Permite tratar la estructura y los objetos individuales
   • FlyWeight
     • Se usa cuando
       • Una instancia de una clase pueda utilizarse para proporcionar muchas "instancias virtuales".
     • Características
       • Reduce el número de instancias de objetos en tiempo de ejecución, ahorrando memoria.
       • Centraliza el estado de muchos objetos "virtuales" en una única ubicación.
   • Proxy
     • Es una clase que funciona como interfaz hacia cualquier otra cosa.
     • Se usa cuando
       • Se necesita una referencia a un objeto más flexible o sofisticada que un puntero.
     • Proxy remoto
       • Representa un objeto en otro espacio de direcciones.
     • Proxy virtual
       • Retrasa la creación de objetos costosos.
     • Proxy de protección
       • Controla el acceso a un objeto.

3. De comportamiento

   • Observer
     • Define una dependencia de uno a muchos entre los objetos de modo que cuando un objeto cambia de estado, todos sus dependientes son notificados y actualizados automáticamente.
     • Principio de diseño
       • Esfuércese por lograr diseños poco ajustados entre objetos que interactúan.
     • Características:
       • Lo único que el sujeto sabe sobre un observador es que implementa una determinada interfaz (la interfaz Observer). No necesita conocer la clase concreta del observador, lo que hace o cualquier otra cosa al respecto.
       • Podemos agregar nuevos observadores en cualquier momento.
       • Podemos reemplazar cualquier observador en tiempo de ejecución con otro observador
       • Podemos eliminar observadores en cualquier momento.
       • Podemos reutilizar sujetos u observadores independientemente unos de otros. Si nosotros
       • Los cambios en el sujeto o en un observador no afectarán al otro.
   • Command
     • Son objetos que encapsulan una acción y los parámetros que necesitan para ejecutarse.
     • Se aplica cuando
       • Precisamos de colas, pilas u otras estructuras para gestionar las invocaciones.
       • Exista la posibilidad de cancelar operaciones.
       • Se necesite parametrizar de manera uniforme las invocaciones.
     • Características
       • Desacoplamiento de la aplicación que invoca las órdenes y la implementación de las mismos.
       • Como las órdenes son objetos, podemos aplicar la herencia a las mismas o realizar composiciones de órdenes.
       • Permite modificar las órdenes a ejecutar en tiempo de ejecución.
   • Chain of responsibility
     • Se evita acoplar al emisor y receptor de una petición dando la posibilidad a varios receptores de consumirlo.
     • Cada receptor tiene la opción de consumir esa petición o pasárselo al siguiente dentro de la cadena.
     • Se aplica cuando
       • Varios objetos pueden manejar cierta petición, y el manejador no se conoce a priori, sino que debería determinarse automáticamente.
     • Características
       • Elimina o reduce el acoplamiento existente entre el emisor y el receptor del mensaje.
       • Flexibilidad a la hora de establecer las responsabilidades, permitiendo modificarlas en tiempo de ejecución.
   • Interpreter
     • Define una representación para una gramática así como el mecanismo para evaluarla.
     • Se usa cuando
       • Debemos trabajar con sentencias de un lenguaje que nuestro lenguaje de programación no reconoce automáticamente.
       • La gramática del lenguaje con el que debemos trabajar es sencilla.
     • Características
       • Fácil modificación y ampliación de los elementos gramaticales
       • Su implementación es sencilla
       • La implementación de los métodos para cada elemento del lenguaje es dinámica
   • Iterator
     • Se utiliza para poder movernos por los elementos de un conjunto de forma secuencial sin necesidad de exponer su implementación específica.
     • Se usa cuando
       • Debemos aplicar este patrón cuando tengamos que trabajar con objetos que internamente trabajan sobre un grupo de elementos y debamos poder manejar dichos elementos sin que un cambio en la implementación de la lista o conjunto afecte al sistema global.
     • Características
       • Estandariza el tratado de elementos de listas con implementaciones independientes.
       • Permite variar el tratamiento de las listas modificando tan solo la clase que implementa el iterador.
       • Se pueden realizar múltiples recorridos simultáneos.
   • Mediator
     • Objeto que encapsula cómo otro conjunto de objetos interactúan y se comunican entre sí.
     • Se usa cuando
       • La reutilización de un objeto es difícil ya que es dependiente de muchos otros.
     • Características
       • Desacopla a los integrantes del sistema de sus interacciones.
       • Simplifica la comunicación entre objetos
   • Memento
     • Este patrón otorga la capacidad de restaurar un objeto a un estado anterior
     • Características
       • Mantiene encapsulados los datos del objeto clave.
       • Proporciona una capacidad de recuperación fácil de implementar
       • Se utiliza para guardar el estado.
       • Un inconveniente de usar Memento es que guardar y restaurar el estado puede llevar mucho tiempo.
   • State
     • Permite modificar la forma en que un objeto se comporta en tiempo de ejecución, basándose en su estado interno.
     • Características
       • Representa el estado como una clase en toda regla.
       • El Contexto obtiene su comportamiento delegando al objeto de estado actual con el que está compuesto.
       • Al encapsular cada estado en una clase, localizamos cualquier cambio que sea necesario realizar.
       • Las transiciones de estado pueden ser controladas por las clases de estado o por las clases de contexto.
       • El uso del patrón de estado generalmente dará como resultado un mayor número de clases en su diseño.
   • Strategy
     • Permite la selección del algoritmo que ejecuta cierta acción en tiempo de ejecución.
     • Características
       • Configura una clase con un determinado comportamiento entre muchos posibles.
       • Evitar exponer estructuras de datos complejas y dependientes del algoritmo
       • ofrece una alternativa a las sentencias condicionales para seleccionar el comportamiento deseado.
       • Las jerarquías de clases Estrategia definen una familia de algoritmos o comportamientos
   • Template Method
     • Especifica el esqueleto de un algoritmo, permitiendo a las subclases definir cómo implementan el comportamiento real.
     • Características
       • Brinda una técnica importante para la reutilización del código.
       • Su clase abstracta puede definir métodos concretos, métodos abstractos y ganchos.
       • Los métodos abstractos se implementan por subclases.
       • Los Hooks son métodos que no hacen nada o tienen un comportamiento predeterminado en la clase abstracta, pero pueden ser anulados en la subclase.
   • Visitor
     • Permite separar el algoritmo de la estructura de datos que se utilizará para ejecutarlo.
     • Características
       • Le permite agregar operaciones a una estructura compuesta sin cambiar la estructura en sí.
       • Agregar nuevas operaciones es relativamente fácil.
       • El código para las operaciones realizadas por el Visitante está centralizado

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