Паттерн в дизайне это: Что такое паттерн в графическом дизайне / Skillbox Media

Что такое паттерн в дизайне?

Содержание

Данный компонент представляет собой готовое целевое решение или модель для заполнения плоскости. Элемент является частью общего дизайна, поэтому выполняется в заложенной стилистике. Исполнитель задает функции, форму, настроение с учетом фирменной айдентики и назначение объекта.

Позволяет избавить от непривлекательного дизайна. С его помощью можно избежать сложной компоновки и ощущения хаоса.

Особенности паттернов

Графические дизайнеры понимают под термином pattern систему предсказуемо повторяющихся элементов. Они образуют единую структуру, обычно представленную в виде узора.

Принцип повторения закладывается специалистом по определенным правилам.

В графическом дизайне данные элементы нужны для создания фирменного стиля, логотипов. Иллюстрации применяют в качестве бэкграунда.

Паттерны получили повсеместное распространение в интерьерах и дизайне вещей. Их можно увидеть на мебели, обоях, керамике, текстиле. Особенность данного компонента состоит в последовательности элементов, которые продолжаются бесконечно. Бесшовные паттерны не имеют границ. Точки начала и конца узора совпадают. Это позволяет масштабировать и переносить их на любой материальный носитель. Элементы pattern размещают так, чтобы они совпадали с общей концепцией.

Среди признаков, характерных для pattern:

• Заданная последовательность повторения компонентов.
• Узор в виде однородного полотна.
• Единообразная стилистика композиции.
• Логичность постановки частей (цвет, масштаб, наклон).

Для чего нужны

Основной задачей паттернов в графическом дизайне является формирование айдентики (элементы, формирующие образ компании для потребительской аудитории). Они служат для проработки фирменного стиля бренда. Как и логотипы pattern входит в число самых узнаваемых сторон марки или компании.

Шаблон требуется для оформления упаковок, униформы сотрудников, мерча. Его используют в качестве фонового изображения сайта и рекламных уведомлений. По этой причине узор должен легко масштабироваться на любую поверхность.

Он имеет многофункциональное применение. Например, для дизайна бара можно использовать узор с морскими обитателями. Для производителя чая подойдут изображения цветов, выполненные в романтичных приглушенных оттенках.

Виды

В графическом дизайне выделяют следующие ключевые направления:

• Геометрические. Основой служат простые фигуры, которые сочетаются в заданном порядке.
• Абстрактные. Позволяют добавить в оформление элемент современного искусства. Важно избегать чрезмерной перегрузки деталями.
• Минимализм. Основой является много пространства и воздуха.
• С персонажами. Милые образы людей и животных часто используют при создании детского текстиля.
• С логотипом. Способствует повышению узнаваемости марки. Используются фирменные цвета, создающие ассоциации с брендом.
• С типографикой. Основой служат буквы, которые комбинируются в разных сочетаниях. Дизайнеры изменяют такие параметры как цвета, расстояния, углы поворота. Выбранный шрифт транслирует философию бренда.

Как использовать

Фирменный паттерн – вариант логотипа, который легко использовать и редактировать через онлайн-сервисы. Повторяющиеся символы помогают создавать бизнес-иконки и уникализировать стиль организации. Они разнообразят оформление сайтов, делая страницы более дружелюбными и привлекательными для посетителей.

Бесшовные узоры используют для печати на реальных объектах. С их помощью декорируют коммерческую продукцию. Паттерны нужны для дизайна корпоративных помещений. Они позволяют клиентам увидеть различия между конкурирующими марками.

Их используют как шаблон в дизайне одежды. На ткань и сувенирную продукцию наносят фирменные принты. Образец pattern используется в процессе создания этикеток и упаковки для товаров.

Они требуются для подготовки презентаций новых товаров бренда. Обязательно применяют фирменные цвета, которые выводятся на экран или оформляются в виде баннера.

Процесс создания

Изготовление паттернов — сложная задача, только если дизайнер использует многосоставные разнообразные компоненты, нарисованные от руки и скомпонованные под разными углами.

Представляем пример подготовки узора с помощью программы Adobe Photoshop 2020. Необходимо выполнить несколько действий:

1. Создать документ и поместить в него картинку, которая станет основой. При необходимости исполнитель корректирует размер элемента (Shift+Alt).
2. Удалить слой с фоном. Дублировать слой с элементом (Ctrl+J).
3. Сдвинуть изображение. Выбрать новый скопированный слой, зайти в «Фильтр» — «Другое» — «Сдвиг». Указать число пикселей для смещения по горизонтали и по вертикали. Задать в параметрах «Вставить отсеченные фрагменты» и подтвердить команду.
4. Перейти во вкладку «Редактирование» — «Определить узор». Задать картинке имя. Залить холст. Разблокировать картинку (2 клика мышкой) и выбрать «Наложение узора».

Таким образом, паттерн является ценным дизайнерским инструментом, помогающим в формировании индивидуального стиля фирмы заказчика. Узор играет не только декоративную функцию и привлекает внимание. Он содержит в себе систему визуальных знаков, формирующих у потребителей устойчивые ассоциативные связи с определенной маркой и ее продукцией.

Что такое паттерны в дизайне ⭐️ Digital Academy

Паттерны окружают нас повсюду, хоть мы этого и не осознаём. Их применяют для декорации зданий, в одежде, для упаковки товаров, для раскраски транспортных средств. Даже в природе можно повсюду встретить повторяющиеся рисунки — барханы в пустыне или, например, полоски у зебры.

В дизайне у паттернов огромный творческий потенциал. В качестве шаблона для них можно использовать что угодно в каком угодно сочетании: точки и чёрточки, изображения людей, животных и растений, абстрактные фигуры. Можно создать паттерн любого размера, повернуть и обрезать его как угодно для экрана компьютера, телефона или планшета. Или напечатать на ткани, обоях, бумаге и других носителях.

Подробнее о том, как используют паттерны в дизайне, мы рассказываем в этой статье.

Оглавление

• Что такое паттерн
  • Чем паттерн отличается от текстуры
• Почему паттерны так популярны
• Виды паттернов
• Как паттерны используют в дизайне: примеры из жизни
  • Фон сайта
  • Часть фирменного стиля
  • Упаковка
  • Одежда
  • Интерьерный дизайн
• Как сделать паттерн самому
  • Простой уровень: онлайн-генераторы паттернов
    • GeoPattern
    • Pattrninja
    • Patterncooler
    • Patternizer
    • Background Image Generator
  • Для продвинутых: создаём паттерн в Figma

Что такое паттерн

Слово «паттерн» (pattern) переводится с английского как «образец», но смысл его может отличаться в зависимости от сферы применения. В психологии, например, паттерны — это повторяющиеся стереотипные реакции, в музыке — зацикленные инструментальные партии, в оригами — чертёж для сложной модели. Слово применяют для обозначения повторяющихся узоров в природе, например, узора на шкуре леопарда или пятен божьей коровки.

Пустыня Данакиль, Эфиопия. Паттерн, созданный природой. Источник: nationalgeographic.com

Паттерны в дизайне — это структура с дублирующимися деталями, повторяющийся узор. Рисунок повторяется по определённой логике, например, одинаковое расстояние между элементами, и представляет собой однородный бесшовный холст из фигур или мини-иллюстраций.

Простые варианты паттернов состоят в основном из геометрических фигур. Но в качестве шаблона может быть использовано что угодно: изображения животных и растений, сочетания букв и цифр, абстрактные изображения.

Чем паттерн отличается от текстуры

Другой популярный элемент в дизайне — текстуру — часто путают с паттерном. На самом деле текстура — это реалистичное имитирование поверхности какого-либо материала. Например, дерева, камня, шёлка, металла и любого другого. Хотя такое изображение и кажется однородным, его нельзя просто обрезать или растянуть без потери качества. Кроме этого, текстура всегда определённого размера, а паттерн — это небольшой рисунок, который может бесконечно дублироваться, образуя бесшовное изображение.

Из текстуры легко сделать паттерн. Достаточно отрезать фрагмент рисунка и с помощью ретуши соединить с дубликатами.

Имитация текстуры травы. Источник: unsplash.com

Почему паттерны так популярны

Популярность паттернов в дизайне легко объяснить простотой их создания и адаптивностью. Они подходят для любых целей, растягиваются и обрезаются в любой размер без потери качества. Если в качестве фона выбрать картину с сюжетом, часть её будет обязательно утеряна при заполнении надписями и текстом. Паттерн же останется цельным в любом случае.

Цветочный фон сервиса по доставке букетов. Источник: florist.ru

Абстрактный синий фон сайта о музыке. Источник: spaceandsoundmusic.com

Ещё одно удобство использования паттернов — их не нужно подгонять под разные носители. Десктоп, планшет, экран мобильного телефона — везде рисунок смотрится хорошо. Его можно прервать в любом месте, напечатать хоть на конверте, хоть на футболке. Качество и эстетичность от этого не потеряют.

Паттерн может состоять из каких угодно изображений или быть в виде абстрактного узора. Поэтому его можно легко использовать для айдентики бренда, например, узор из кофейных зёрен для кофейни или котята для магазина зоотоваров.

Виды паттернов

Паттерны в дизайне бывают различных видов в зависимости от того, что на них изображено.

Геометрические содержат разные фигуры в строгом порядке. Это может быть повторение одной и той же формы либо совмещение разных.

Источник: unsplash. com

Цвета и узоры на тартане — традиционной шотландской клетчатой ткани и одного из самых известных геометрических паттернов — символизируют клан, к которому относится её владелец. На данный момент мировой реестр тартанов насчитывает 3 000 разных видов этого орнамента.

Килты, традиционные шотландские юбки, сшитые из тартанов разной расцветки. Источник: stoneforest.ru

Абстрактные узоры состоят из рисунков без смысловой нагрузки в разных сочетаниях. Они бывают очень насыщенные элементами и могут перегрузить изображение, если слишком увлечься. При этом абстрактные паттерны добавляют стиля и современности в дизайн.

Источник: unsplash.com

Орнамент может быть самым разнообразным. Зачастую это национальные узоры вроде хохломы или пейсли, называемый в народе индийским огурцом. Иногда орнаментом могут быть работы дизайнеров, например, зигзаг бренда Missoni.

Орнамент дизайнера Уильяма Морриса «Клубничный вор». Источник: unsplash.com

Идея одного из самых знаменитых своих орнаментов пришла к Уильяму Моррису, когда он увидел дроздов, крадущих фрукты в его саду. В 2014 году на основе этого сюжета дизайнер музея Виктории и Альберта в Лондоне создала игру для iPad.

Минималистичные паттерны содержат мало деталей и оставляют много пространства и воздуха. Они подчёркивают другие элементы дизайна и не отвлекают внимание от главного.

Источник: unsplash.com

Паттерны с персонажами могут изображать кого угодно: людей, известных персонажей кино и мультфильмов, животных и даже здания. Их часто используют для дизайна детских вещей.

Источник: unsplash.com

Типографика содержит буквы и цифры в различных сочетаниях. Например, можно использовать буквы названия бренда, сохранив фирменный шрифт.

Фирменный дизайн Louis Vuitton. Источник: shoppingschool.ru

Как паттерны используют в дизайне: примеры из жизни

Паттерны настолько органично вписываются в любой дизайн, что мы просто не обращаем внимания на то, что они окружают нас повсюду. Но если присмотреться внимательнее, можно их обнаружить практически везде.

Фон сайта

Паттерны в веб-дизайне очень часто используют для фона сайтов. Бесшовное изображение легко подогнать под любой размер и это не требует дополнительной адаптации для разных экранов, например, смартфона.

Паттерн в качестве фона для сайта о детском творчестве kids-tube.ru

Часть фирменного стиля

Многие бренды выбирают в качестве фирменного стиля паттерн. Fendi, Burberry, Missoni, Paul Smith — именно оригинальный повторяющийся узор делает эти компании узнаваемыми по всему миру. Бренды используют фирменный паттерн для оформления логотипа, магазинов, продукции и другого.

Фирменный стиль бренда Missoni, узор зигзаг. Источник: notmartha.org

Упаковка

Использование фирменного паттерна в упаковке — ещё один способ повысить узнаваемость бренда и дополнительно продвигать товар. Клиент не выбросит красивый пакет или коробку, а будет использовать дальше, рекламируя этим компанию-производителя или продавца.

Фирменные пакеты бренда Victoria’s secret. Источник: love-toria.ru

Одежда

Горошек, гусиная лапка, шотландка, аргайл — хорошо известные принты — не что иное, как паттерны. Так же как и с фоном сайтов, адаптивность паттернов делает их очень удобными для наложения на ткани и последующей выкройки различных фасонов одежды.

Идея газетного принта пришла к парижскому модельеру Эльзе Скиапарелли в 1935 г., когда она увидела, как рыбачки в Копенгагене носят на голове шляпы из газет. Для печати на платьях она собрала газетные вырезки о себе. В наше время текстовые паттерны используют для печати не только одежды, но и обуви, обоев, мебели и другого.

Интерьерный дизайн

Паттерны часто применяют в дизайне интерьеров, например, для оформления стен и пола. Обои могут быть с совершенно разным рисунком от еле заметных минималистических полос до ярких и броских элементов вроде цветов или животных. Особо популярны текстурные паттерны, имитирующие реальные поверхности — кирпичную или каменную кладку, дерево, мрамор и другие.

Применение паттерна в дизайне интерьера. Источник: design-guru.moscow

Как сделать паттерн самому

Найти готовый паттерн в интернете несложно, но можно создать оригинальный дизайн и самому. Для этого есть специальные программы, которые можно разделить по уровню сложности их использования.

Простой уровень: онлайн-генераторы паттернов

Создать паттерн самому несложно даже новичку. Для использования следующих онлайн-инструментов не требуется дополнительной подготовки, свои фоны можно создать из сохранённых шаблонов.

GeoPattern

С помощью сервиса GeoPattern паттерны можно создать буквально одним кликом. Стоит лишь набрать любое слово и буквенное сочетание в поле для символов. С добавлением каждого нового знака созданный фон будет меняться. Понравившийся паттерн достаточно сохранить с помощью специальной кнопки.

Pattrninja

Сервис Patterninja предлагает обширную коллекцию изображений, которые легко переделать в свой оригинальный паттерн. Для этого рисунки можно обрезать, смешивать, добавлять графику на свой вкус.

Patterncooler

Ещё один отличный сервис, Patterncooler, предлагает встроенный редактор для самостоятельного создания паттернов. В выбранном шаблоне можно скорректировать цвета, наложить текстуры, скорректировать размер.

Patternizer

Patternizer может показаться немного сложнее предыдущих сервисов, но также достаточно прост в использовании и позволяет создать любое количество своих паттернов. Для использования полученного шаблона придётся включить небольшой скрипт, предлагаемый сервисом.

Background Image Generator

Программа Background Image Generator отличается простым и понятным интерфейсом. По аналогии с другими сервисами паттерны можно создавать с помощью сохранённых в программе шаблонов.

Читайте также:

Кто такой графический дизайнер и как им стать

Алёна Митрофанова

5 мин.

Для продвинутых: создаём паттерн в Figma

Сергей З.

Дизайнер Digital Academy

Способов создания паттернов «руками» на самом деле множество. Их можно сделать при помощи разных инструментов, например, Figma, Adobe Photoshop или Illustrator. Ниже покажем, как сделать паттерн из иконок в Figma.

1. Создайте фрейм нужного вам размера (обычно размер паттерна бывает не больше 500px x 500px).

2. Преобразуйте его в мастер-компонент.

3. Сделайте 8 копий компонента и расположите их вокруг мастер-компонента.

Подготовка к созданию паттерна в Figma

Если эти этапы выполнены, можно располагать сами элементы. За счёт того, что мастер-компонент «окружают» его дочерние объекты, мы можем с легкостью проверить стыки.

Создание паттерна в Figma (серые фреймы — это копии)

Для тех, кто хотел бы заняться паттернами и дизайном профессионально, мы подготовили подборку отличных курсов в таблице ниже.

Курс

Школа

Рейтинг

Стоимость

Рассрочка

Длительность

Ссылка

Профессия графический дизайнер

Contented

4. 7

124 200 ₽

5 175 ₽/мес

9 месяцев

Сайт школы

Дизайнер логотипа и фирменного стиля

Skillbox

4.6

43 146 ₽

3 596 ₽/мес

4 месяца

Сайт школы

Графический дизайнер с нуля до PRO

Skillbox

4.6

108 416 ₽

4 517 ₽/мес

8 месяцев

Сайт школы

Дизайнер упаковки

Skillbox

4.6

71 967 ₽

5 997 ₽/мес

4 месяца

Сайт школы

Графический дизайнер: расширенный курс

Нетология

4.6

134 700 ₽

5 612 ₽/мес

16 месяцев

Сайт школы

Факультет графического дизайна

GeekBrains

4.4

145 925 ₽

4 054 ₽/мес

12 месяцев

Сайт школы

Графический дизайнер

Яндекс Практикум

4.4

66 000 ₽

17 000 ₽/мес

4 месяца

Сайт школы

Больше курсов

 

Повторение только на первый взгляд кажется скучным, паттерны этому доказательство. Простой и удобный инструмент дизайнера поможет создать как оригинальный веб-сайт, так и красивый домашний или офисный интерьер. Модники и модницы платят тысячи долларов за «шаблонные» клетки и зигзаги. Научитесь создавать свои паттерны и, возможно, именно ваш рисунок будут носить и повторять по всему миру.

шаблонов проектирования

Знание шаблонов проектирования имеет решающее значение для любой серьезной разработки программного обеспечения. Давайте узнаем, что они из себя представляют, для чего они хороши и имена и основные идеи некоторых из наиболее популярные.

Шаблоны

«Каждый шаблон описывает проблему, которая возникает снова и снова снова… и затем описывает суть решения этой проблемы, таким образом, чтобы вы могли использовать это решение миллион раз, не повторяя одно и то же дважды.» — Кристофер Александер

Шаблоны проектирования для объектно-ориентированного программного обеспечения

Шаблоны проектирования не являются шаблонами анализа, не являются описаниями общих структур, таких как связанные списки, и они не являются подробным приложением или каркасные конструкции. Шаблоны проектирования — это «описания объекты и классы, настроенные для решения общей задачи проектирования в определенном контексте». — Гамма и др.

Хорошие шаблоны проектирования помогают сделать ваше программное обеспечение более гибким. и многоразовые.

Зачем изучать шаблоны проектирования

• Специалистам по архитектуре и дизайну программного обеспечения хорошо платят, потому что они знают, как создавать гибкие, элегантные и многоразовый.
• Вы становитесь экспертом благодаря опыту, повторно используя проверенные решения для вас раньше.
• Шаблоны описывают решения проблем проектирования, которые возникают в течение и снова.
• Шаблоны также записывают проектные решения, альтернативы и компромиссы полученный из опыта.
• Как только вы узнаете шаблон, последуют многие дизайнерские решения.
• Знание шаблонов поможет вам быстрее создавать правильные проекты.
• Знание словарного запаса, связанного с шаблонами, помогает в общении между дизайнерами и может облегчить работу с документацией.

Общие темы в шаблонах проектирования

Шаблоны проектирования используются экспертами, чтобы сделать их проекты более гибкие и многоразовые, поэтому при их изучении вы, как правило, видите:

• отделяет классов или объектов, поэтому что-то может быть изменился, ничего не изменив. «Каждый шаблон проектирования позволяет некоторые аспекты системы изменяются независимо от других аспектов, тем самым делая систему более устойчивой к определенному типу изменение.»
• элементов узора, которые умеют делать одну общую вещь очень хорошо и не знаю много ни о чем другом.
• усилия по упрощению кода, чтобы сделать его более читаемым, больше понятно.
• основное внимание уделяется интерфейсам («программа для интерфейса, не к реализации»), и о различии между виды и классы.
• предпочтение композиции объектов наследованию классов: слишком много наследования приводит к взрывному росту числа классы в системе.

Некоторые примеры из реальной жизни

• MVC Smalltalk использует Observer для описания отношения между видами и моделью, Составной для описания вложенных просмотров и Strategy для отношений между контроллерами и взгляды.
• В Java AWT компоненты являются составными, менеджеры компоновки стратегии, а наблюдатели используются для отслеживания загрузки изображений.
• Большинство платформ приложений используют фабричные методы для создания нужный вид документа.

23 выкройки из книги

	Творчество	Структурный	Поведенческий
Класс	Заводской метод	Адаптер (класс)	Интерпретатор Метод шаблона
Объект	Абстрактная фабрика Строитель Прототип Синглтон	Адаптер (объект) Мост Композит Декоратор Фасад Приспособленец Прокси	Цепочка ответственности Команда Итератор Посредник Сувенир Наблюдатель Государство Стратегия Посетитель

Шаблоны предназначены для повторного использования

Каждый шаблон позволяет изменять некоторые аспекты системы.

Причины редизайна и шаблоны их устранения:

• Явное указание класса объекта (Abstract Factory, Factory Метод, прототип)
• Запросы жесткого кодирования (команда, цепочка ответственности)
• Зависимости аппаратной и программной платформы (Abstract Factory, Bridge)
• Зависимость от представлений и реализаций объектов (Abstract Factory, Memento, Bridge, Proxy)
• Алгоритмические зависимости (Стратегия, Построитель, Итератор, Метод шаблона, Посетитель)
• Тесная связь (Фасад, Медиатор, Наблюдатель, Командование, Абстрактная фабрика, Мост)
• Подклассы для расширения функциональности (Мост, Композит, Декоратор, Цепочка ответственности, Композит, Стратегия)
• Невозможность удобной смены классов (Посетитель, Декоратор, Адаптер)

Пример использования шаблонов в редакторе документов

• Композит для представления структуры документа. Глифы могут быть вложенными
• Стратегия, позволяющая использовать различные алгоритмы форматирования
• Декоратор для добавления границ и т. д. в пользовательский интерфейс
• Abstract Factory для поддержки нескольких стандартов внешнего вида
• Мост, позволяющий работать на нескольких оконных платформах
• Команда поддержки отмены
• Итератор для обхода структур объектов
• Посетитель для добавления новых аналитических возможностей

Начните с изучения самых простых шаблонов

Адаптер, Декоратор, Композит, Наблюдатель, Шаблонный метод, Фабричный метод, Абстрактная фабрика, Стратегия.

Список оригинальных 23 рисунков

Назначение	Шаблон проектирования	Аспекты, которые могут варьироваться
Творчество	Абстрактная фабрика	семейств продуктовых объектов
	Строитель	как создается составной объект
	Заводской метод	подкласс объекта, экземпляр которого создается
	Прототип	класс объекта, экземпляр которого создается
	Синглтон	единственный экземпляр класса
Структурный	Адаптер	интерфейс к объекту
	Bridge	implementation of an object
	Composite	structure and composition of an object
	Decorator	responsibilities of an object without subclassing
	Facade	interface to a subsystem
	Приспособленец	стоимость хранения объектов
	Прокси	способ доступа к объекту; его местоположение
Поведение	Цепочка ответственности	Объект, который может выполнить запрос
	Команда	Когда и как выполняется запрос
	Интерпретатор	Грамматика и интерпретация языка
	Grammarmar0087	how an aggregate’s elements are accessed, traversed
	Mediator	how and which objects interact with each other
	Memento	what private information is stored outside an object, and when
	Observer	количество объектов, зависящих от другого объекта; как зависимые объекты остаются в актуальном состоянии
	Состояние	состояния объекта
	Стратегия	алгоритм
	шаблонный метод	шаги алгоритма
	посетитель	операции, которые можно применять к объекту(ам) без изменения их класса(ов)

Что такое шаблон проектирования программного обеспечения? (+7 самых популярных шаблонов)

Шаблоны проектирования программного обеспечения — это повторно используемые решения распространенных проблем при разработке программного обеспечения. Однако, как следует из названия, шаблон проектирования программного обеспечения — это не код. Скорее, шаблоны проектирования программного обеспечения действуют как руководство или парадигма, помогающие разработчикам программного обеспечения создавать продукты, следуя передовым методам.

В этом руководстве вы найдете ответ на вопрос «Что такое шаблон проектирования?» и преимущества (и потенциальные проблемы) использования шаблона проектирования программного обеспечения. Кроме того, ожидайте, что это руководство предоставит обзор 23 шаблонов проектирования, а также преимуществ и проблем, связанных с использованием шаблонов проектирования.

Что такое шаблон проектирования в программной инженерии?

В программной инженерии шаблон проектирования программного обеспечения представляет собой общее, повторно используемое решение того, как решить распространенную проблему при разработке приложения или системы. В отличие от библиотеки или фреймворка, которые можно сразу вставить и использовать, шаблон проектирования — это скорее шаблон для решения поставленной задачи.

Шаблоны проектирования используются для поддержки объектно-ориентированного программирования (ООП) — парадигмы, основанной на концепциях как объектов (экземпляры класса; данные с уникальными атрибутами), так и классов (определяемых пользователем типов данных).

Мы уважаем вашу конфиденциальность. Ваша информация в безопасности.

23 шаблона проектирования в разработке программного обеспечения

Существует 23 классических шаблона проектирования, хотя на сегодняшний день обнаружено не менее 26 шаблонов проектирования. Эти шаблоны проектирования приобрели популярность после публикации Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Книга 1994 года, опубликованная «Бандой четырех» (GoF): Эрих Гамма, Ричард Хелм, Ральф Джонсон и Джон Влиссидес. Из-за этого 23 шаблона проектирования часто называют набором из четырех шаблонов проектирования.

Шаблоны проектирования можно разделить на три типа, организованные по своему назначению в шаблоны проектирования для творчества, шаблоны структурного проектирования и шаблоны проектирования поведения.

1. Креативные шаблоны проектирования

Создающий шаблон проектирования связан с созданием и инициализацией объектов, предоставляя указания о том, какие объекты создаются для данной ситуации. Эти шаблоны проектирования используются для повышения гибкости и повторного использования существующего кода.

• Фабричный метод : Создает объекты с общим интерфейсом и позволяет классу откладывать создание экземпляров до подклассов.
• Абстрактная фабрика : Создает семейство связанных объектов.
• Строитель : пошаговый шаблон для создания сложных объектов, разделяющий построение и представление.
• Прототип : поддерживает копирование существующих объектов без зависимости кода от классов.
• Singleton : Ограничивает создание объекта для класса только одним экземпляром.

2. Шаблоны структурного проектирования

Шаблон структурного проектирования имеет дело с композицией классов и объектов или с тем, как собирать объекты и классы в более крупные структуры.

• Адаптер : Как изменить или адаптировать интерфейс к интерфейсу другого существующего класса, чтобы несовместимые интерфейсы могли работать вместе.
• Мост : метод отделения интерфейса от его реализации.
• Composite : использует древовидную структуру для поддержки манипуляций с одним объектом.
• Decorator : Динамически расширяет (добавляет или переопределяет) функциональность.
• Фасад : определяет высокоуровневый интерфейс для упрощения использования большого объема кода.
• Приспособленец : Сведите к минимуму использование памяти за счет обмена данными с аналогичными объектами.
• Прокси : Как представить объект с другим объектом, чтобы включить контроль доступа, снизить стоимость и упростить.

3. Поведенческие шаблоны проектирования

Поведенческий шаблон проектирования связан со связью между объектами и распределением обязанностей между объектами.

• Цепочка ответственности : Метод делегирования команд цепочке обрабатывающих объектов.
• Команда : Инкапсулирует запрос команды в объект.
• Интерпретатор : Поддерживает использование языковых элементов в приложении.
• Iterator : поддерживает итеративный (последовательный) доступ к элементам коллекции.
• Посредник : Обеспечивает простое общение между классами.
• Память : Процесс сохранения и восстановления внутреннего/исходного состояния объекта.
• Наблюдатель : Определяет, как уведомлять объекты об изменениях в других объектах.
• Состояние : Как изменить поведение объекта при изменении его стадии.
• Стратегия : Инкапсулирует алгоритм внутри класса.
• Посетитель : Определяет новую операцию над классом без внесения изменений в класс.
• Шаблонный метод : определяет структуру операции, позволяя подклассам уточнять определенные шаги.

Зачем нужны шаблоны проектирования?

Шаблоны проектирования предлагают передовой подход к поддержке объектно-ориентированного проектирования программного обеспечения, которое легче проектировать, внедрять, изменять, тестировать и повторно использовать. Эти шаблоны проектирования предоставляют лучшие практики и структуры.

1. Проверенное решение

Шаблоны проектирования обеспечивают проверенное и надежное решение распространенной проблемы, а это означает, что разработчику программного обеспечения не нужно «изобретать велосипед» при возникновении такой проблемы.

2. Многоразовый

Шаблоны проектирования могут быть изменены для решения многих проблем — они не просто привязаны к одной проблеме.

3. Выразительный

Шаблоны дизайна — элегантное решение.

4. Предотвращение необходимости рефакторинга кода

Поскольку шаблон проектирования уже является оптимальным решением проблемы, это позволяет избежать рефакторинга.

5. Уменьшение размера кодовой базы

Каждый шаблон помогает разработчикам программного обеспечения изменить работу системы без полной переделки. Кроме того, как «оптимальное» решение, шаблон проектирования часто требует меньше кода.

Преимущества шаблонов проектирования в разработке программного обеспечения

Как отмечалось выше в разделе «Зачем нам нужны шаблоны проектирования?», лучшие шаблоны проектирования программного обеспечения будут использовать общий язык, облегчая разработчикам общение о проблемах и улучшая читаемость кода. и архитектура на ранних стадиях планирования. При правильном использовании шаблоны проектирования могут ускорить процесс разработки и в целом снизить вероятность ошибок.

Шаблоны проектирования также не зависят от языка (для объектно-ориентированных языков), хотя некоторые шаблоны более полезны для одних языков, чем для других.

Критика шаблонов проектирования программного обеспечения

Шаблоны проектирования программного обеспечения могут подвергаться критике за чрезмерное использование, костыль для программистов, на который можно опереться, когда более простое решение может помочь. Кроме того, не всегда существует простое решение для реализации каждого шаблона с риском создания анти-шаблона (неэффективное или контрпродуктивное решение), если выбран неправильный метод.

Кроме того, шаблон проектирования можно использовать в качестве моста для устранения слабых мест или отсутствующих функций в языке программирования, что часто создает больше раздувания, чем необходимо для того, чтобы программа функционировала должным образом. В важном процессе выбора правильного технического стека убедитесь, что язык обладает функциями, необходимыми, чтобы избежать чрезмерной зависимости от шаблонов проектирования. В качестве альтернативы, выбор в стеке технологий может привести вас к фреймворку, в котором эти шаблоны проектирования уже реализованы непосредственно в фреймворке самым идеальным способом.

7 лучших шаблонов проектирования программного обеспечения

Хотя в разделе «Шаблоны проектирования: элементы многоразового объектно-ориентированного программного обеспечения» перечислены 23 шаблона проектирования, из них 7 считаются наиболее влиятельными или важными. В этом разделе описаны 7 лучших шаблонов проектирования программного обеспечения, почему они важны и когда их использовать.

1. Одноэлементный шаблон проектирования

Одноэлементный шаблон проектирования подпадает под «порождающий» тип, ограничивая создание объекта для класса только одним экземпляром и предоставляя глобальный доступ к глобальной переменной. Например, многие веб-разработчики привязывают «карту сайта» к одной версии, которая имеет глобальную область действия. Кроме того, другие шаблоны, такие как фабричный метод, конструктор, прототип, могут использовать синглтоны. Объекты фасада и состояния также часто являются синглтонами.

Хотя у вас может быть или нужен только один экземпляр класса, это не обязательно означает, что настало время использовать шаблон singleton для блокировки этого объекта или перевода его в глобальное состояние. Синглтоны — спорный шаблон проектирования, некоторые даже утверждают, что синглтоны — это антипаттерн, которого следует избегать, поскольку блокировка объекта ограничивает гибкость в будущем.

2. Шаблон проектирования фабричный метод

В фабричном методе, шаблоне проектирования «создание», разработчики создают объекты с общим интерфейсом, но позволяют классу откладывать создание экземпляров до подклассов. Фабричный метод способствует слабой связи и повторному использованию кода, «виртуальный конструктор», который работает с любым классом, реализующим интерфейс, и предоставляет подклассам большую свободу выбора создаваемых объектов. Когда нужны новые классы, их можно добавить в фабрику.

Фабричный метод не подходит для простых сценариев, когда разработчики рискуют чрезмерно усложнить процессы, чтобы использовать шаблон проектирования.

3. Шаблон проектирования фасада

Шаблон проектирования фасада — это «структурный» шаблон проектирования, который помогает предоставить один интерфейс (класс) для доступа к большому объему кода/различным объектам. Фасад скрывает сложности различных подсистем (часто организованных в класс) с простым интерфейсом. Например, клиенту электронной коммерции нужна только одна точка взаимодействия с брендом, а не индивидуальное общение (взаимодействие) с каждой системой для поддержки продажи, такой как инвентаризация продуктов, аутентификация, безопасность, обработка платежей, выполнение заказа и т. д. В этом случае , Фасад инкапсулировал все действия и системы «заказа», чтобы обеспечить единый интерфейс — заказчик остается в полном неведении о том, что происходит за кулисами. Фасад — важная концепция для поддержки слабосвязанной архитектуры микросервисов.

4. Шаблон проектирования стратегии

Шаблон проектирования стратегии — это «поведенческий» шаблон проектирования программного обеспечения, который иногда называют шаблоном политики. В шаблоне стратегии взаимозаменяемые алгоритмы инкапсулируются вместе в «семейство», при этом один из алгоритмов выбирается во время выполнения по мере необходимости. Например, семейство алгоритмов может быть связано с «сортировкой» товаров на веб-сайте электронной коммерции — по размеру, цвету, призу и т. д. Стратегия реализуется на основе действий покупателя.

Шаблон разработки стратегии невероятно эффективен в маркетинговых стратегиях персонализации, реагируя на местоположение, входные данные или действия клиента, чтобы предоставить каждому пользователю различный опыт.

5. Шаблон проектирования наблюдателя

Шаблон проектирования наблюдателя является «поведенческим», связывая объект (субъект) с зависимыми лицами (наблюдателями) по схеме «один ко многим». Когда кто-либо из наблюдателей меняется, субъект уведомляется. Шаблон проектирования наблюдателя полезен в любом виде программирования, управляемого событиями, например, для уведомления пользователя о новом комментарии на Facebook, отправки электронного письма при отправке товара и т. д.

6. Шаблон проектирования «Строитель»

Шаблон проектирования «Строитель» является «созидательным», отделяя построение объекта от представления. Этот шаблон проектирования обеспечивает больший контроль над процессом проектирования (более пошаговый), но он также разделяет представление для поддержки нескольких представлений объекта с использованием одного и того же базового кода построения (шаг ConcreteBuilder).

Шаблон построителя выполняется последовательно по мере создания объекта, вызывая только те шаги, которые необходимы для каждой итерации объекта.

7. Шаблон проектирования адаптера

Шаблон проектирования адаптера представляет собой «оболочку», которая преобразует один вид интерфейса в другой существующий вид интерфейса. Шаблон проектирования адаптера помогает классам работать вместе, когда они несовместимы, позволяя коду работать вместе. Шаблоны адаптеров полезны для объединения смешанных интерфейсов и превращения их в согласованный API.

Популярные архитектурные шаблоны программного обеспечения

Хотя это несколько выходит за рамки данного руководства, важно отметить, что существуют также архитектурные шаблоны, которые можно применять к разработке программного обеспечения в целом. Что такое архитектурный образец? Общее, повторно используемое решение типичных проблем в архитектуре (видите, как определение почти одинаково для разработки программного обеспечения?). Эти три шаблона проектирования похожи, но имеют разные наборы зависимостей и уровни привязки.

1. Шаблон проектирования MVC

Шаблон проектирования модель-представление-контроллер (MVC) — это самый ранний архитектурный шаблон, состоящий из трех частей:

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• View – компоненты интерфейса для отображения данных. Использует шаблон Observer для обновления модели и отображения обновленной модели при необходимости.
• Контроллер — сюда сначала направляется ввод, обработка запроса через модель и передача его обратно в представление

Шаблон проектирования MVC важен, потому что он обеспечивает разделение ответственности (SoC), разделяя внешний и внутренний код на отдельные части, чтобы упростить обновление и масштабирование приложения без вмешательства или прерывания. Модель MVC также позволяет нескольким разработчикам одновременно работать над разными частями приложения. Однако риск заключается в том, что представление модели для просмотра может вызвать проблемы с безопасностью и производительностью.

MVC распространен для веб-приложений, библиотек и пользовательских интерфейсов.

2. Шаблон проектирования MVP

Шаблон проектирования модель-представление-презентатор (MVP) является производным от MVC, но заменяет контроллер презентатором и на самом деле фокусируется только на моделировании уровня представления.

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• Просмотр – здесь начинается ввод и здесь отображается запрошенное действие
• Презентатор — Индивидуальное прослушивание представлений и моделей, обработка запроса через модель и передача его обратно в представление

В этой модели презентатор действует как посредник между представлением и моделью, поддерживая более слабосвязанную модель. MVP идеально подходит для многократного использования представлений и поддержки модульного тестирования.

MVP обычно используется для веб-сайтов, веб-приложений и мобильных приложений (особенно для Android).

3. Шаблон проектирования MVVM

В шаблоне проектирования модель-представление-модель (MVVM) существует двусторонняя привязка данных между представлением и моделью-представлением (заменяющая презентатора в шаблоне проектирования MVP), более четкое разделение пользователя интерфейс и логика приложения:

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• Просмотр – здесь начинается ввод и здесь отображается запрошенное действие
• View-Model — не имеет ссылки на представление, его единственная цель — поддерживать состояние представления и манипулировать моделью при изменении действий представления

MVVM позволяет создавать подмножества модели для конкретных представлений с привязкой состояния и логики к представлению, что требует меньше логики в коде для запуска представления. MVVM идеально подходит для повышения производительности и обеспечения большей настройки и персонализации представления.