Yazılım Tasarım Şablonları (Design Patterns) Nedir?

Yazılım Tasarım Şablonları (Design Patterns) Nedir?, yazılım mühendisliğinde yaygın olarak karşılaşılan problemlere çözüm önerileri sunan, test edilmiş ve kanıtlanmış tasarım çözümleridir. Yazılım Tasarım Şablonları (Design Patterns) Nedir? Tasarım şablonları, yazılım geliştirme sürecinde karşılaşılan belirli sorunların tekrar çözülmesine gerek kalmadan, önceden tanımlanmış yollarla bu sorunlara etkili ve sürdürülebilir çözümler getirir.Yazılım Tasarım Şablonları (Design Patterns) Nedir? Bu şablonlar, yazılımın tasarımını basitleştirir, kodun okunabilirliğini ve bakımını kolaylaştırır ve genel yazılım kalitesini artırır.

Design pattern terimi, ilk olarak 1994 yılında Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson ve John Vlissides’in birlikte yazdığı “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software” adlı kitapla popülerleşmiştir. Bu kitap, yazılım geliştirmede karşılaşılan yaygın problemlere yönelik çözümleri kategorize etmiş ve 23 temel tasarım şablonunu tanıtmıştır.

asarım Şablonlarının Özellikleri

1. Yeniden Kullanılabilirlik:
   Tasarım şablonları, belirli bir sorunun genel çözümünü sunduğu için, aynı veya benzer problemlerle karşılaşıldığında yeniden kullanılabilir.
2. Verimlilik:
   Yazılım geliştirme sürecini hızlandırır. Geliştiriciler, problem çözme konusunda daha az zaman harcar çünkü zaten mevcut bir çözüm yolu vardır.
3. Esneklik:
   Şablonlar, yazılımın farklı bölümlerinde esnek bir şekilde uygulanabilir ve farklı durumlara uyarlanabilir.
4. İletişim Aracı:
   Tasarım şablonları, yazılım geliştiricileri arasında daha iyi bir iletişim sağlar. Ortak bir dil oluşturarak, geliştirme sürecindeki takım üyelerinin aynı çözüm stratejisini kullanmasını sağlar.

Tasarım Şablonları Türleri

Yazılım tasarım şablonları genellikle üç ana kategoriye ayrılır:

1. Yaratıcı (Creational) Tasarım Şablonları:
   Bu şablonlar, nesne oluşturma sürecini yönetir. Nesne oluşturma işlemi, yazılımın genellikle karmaşık ve hataya açık bir kısmıdır, bu yüzden bu şablonlar nesne yaratmayı daha verimli ve esnek hale getirir.
   • Singleton: Bir sınıfın yalnızca bir örneğinin olmasını sağlar ve bu örneğe global erişim sunar.
   • Factory Method: Nesne oluşturma sürecini alt sınıflara bırakır, böylece sınıflar arasında nesne oluşturma işlemine dair bağımlılıklar azaltılır.
   • Abstract Factory: Bir ailenin benzer nesnelerini oluşturmak için bir arayüz tanımlar, ancak her tür nesneyi alt sınıflarda yaratır.
   • Builder: Karmaşık nesneleri, adım adım oluşturmak için kullanılır. Bir nesne oluşturulurken sadece gerekli olan bileşenlerin eklenmesi sağlanır.
   • Prototype: Nesnelerin bir örneğini kopyalayarak yeni nesneler oluşturulmasına olanak sağlar.
2. Yapısal (Structural) Tasarım Şablonları:
   Bu şablonlar, nesneler ve sınıflar arasındaki ilişkileri düzenler ve büyük sistemlerin daha kolay yönetilmesini sağlar.
   • Adapter: İki uyumsuz arayüzü birbirine uyumlu hale getirir. Mevcut bir sınıfın başka bir arayüzle çalışabilmesini sağlar.
   • Bridge: Sınıfların ve implementasyonların birbirinden bağımsız olarak gelişmesini sağlar. Bir sınıfın birden fazla implementasyonu olabilir.
   • Composite: Nesneleri bir ağaç yapısı şeklinde düzenler, böylece bireysel nesnelerle ve gruplarla aynı şekilde işlem yapılabilir.
   • Decorator: Bir nesnenin davranışını değiştirmeden ona yeni işlevler ekler.
   • Facade: Karmaşık bir alt sistemin daha basit bir arayüzünü sağlar. Kullanıcıların, alt sistemin karmaşıklığıyla uğraşmadan işlemleri gerçekleştirmelerini sağlar.
   • Flyweight: Bellek kullanımını optimize etmek amacıyla benzer nesneleri paylaşır. Aynı türdeki nesneler bir arada tutulur.
   • Proxy: Başka bir nesnenin yerini alır ve onunla aynı işlevi yerine getirir. Gerçek nesneye erişimi kontrol eder.
3. Davranışsal (Behavioral) Tasarım Şablonları:
   Bu şablonlar, nesneler arasındaki iletişim şekillerini düzenler. Nesnelerin birbirleriyle nasıl etkileşimde bulunduğunu ve verilerin nasıl iletildiğini yönetir.
   • Chain of Responsibility: Bir isteği bir dizi işleyiciye yönlendirir. İstek, ilk uygun işleyici tarafından ele alınır.
   • Command: Bir isteği nesne olarak temsil eder. İsteklerin parametrelerle yönetilmesini sağlar.
   • Interpreter: Dilin sözdizimini çözmek için kullanılır ve dilin kurallarını yorumlayan sınıfları içerir.
   • Iterator: Koleksiyonlar üzerindeki öğelere sırasıyla erişim sağlar.
   • Mediator: Nesneler arasındaki iletişimi merkezi bir nesne üzerinden yapar, böylece nesneler doğrudan birbirleriyle iletişim kurmaz.
   • Memento: Bir nesnenin iç durumunu kaydeder ve gerektiğinde eski duruma geri dönebilmesini sağlar.
   • Observer: Bir nesnenin durumundaki değişiklikler, ona bağlı tüm nesnelere bildirilir.
   • State: Nesnenin durumuna göre davranışını değiştiren bir yapıdır.
   • Strategy: Bir algoritmayı tanımlar ve bu algoritmanın nesne düzeyinde değiştirilmesini sağlar.
   • Template Method: Alt sınıfların değiştiremeyeceği bir algoritmanın iskeletini tanımlar.
   • Visitor: Nesnelerin yapısını değiştirmeden, onları işlemek için bir operasyon tanımlar.

Tasarım Şablonlarının Avantajları

1. Yeniden Kullanılabilirlik:
   Tasarım şablonları, belirli yazılım problemleri için bir çözüm sunduğundan, bu çözümler tekrar kullanılabilir. Bu da geliştirme sürecinde zamandan tasarruf sağlar.
2. Bakım Kolaylığı:
   Şablonlar, kodun okunabilirliğini artırır ve bakımını kolaylaştırır. Kodun daha düzenli ve anlaşılır olması, hata ayıklamayı ve iyileştirmeyi kolaylaştırır.
3. Ekip Çalışması:
   Tasarım şablonları, geliştirici ekipleri arasında ortak bir dil oluşturur. Ekip üyeleri, aynı şablonları kullandıkları için bir arada çalışmak daha verimli olur.
4. Esneklik:
   Tasarım şablonları, yazılımı daha esnek hale getirir. Şablonlar, sistemi değiştirmeden yeni işlevler eklemeye veya mevcut işlevleri değiştirmeye olanak tanır.