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Design Patterns: conoce los diferentes tipos que existen y sus beneficios

jueves, 14 de mayo de 2020 | Comentarios

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El término Design Patterns, o patrones de diseño, está muy relacionado con la Arquitectura e Ingeniería de Software y conectado al paradigma de la orientación a objetos. Pero, ¿qué significa?

Design Patterns son soluciones generalistas para problemas que surgen de una manera recurrente a lo largo del desarrollo de softwares. Es decir, son soluciones listas, pensadas, probadas y aprobadas para situaciones comunes y que surgen en el día a día.

Estas soluciones son muy importantes en la formación de un programador, pues elimina la necesidad de reinventar respuestas a todo momento. Basta saber aplicar uno de los Design Patterns en la arquitectura de tu código para estar seguro de que cualquier problema será solucionado.

Conoce el origen de los Design Patterns, los tipos existentes y en cuáles situaciones debes utilizarlos.

¿Cuándo surgieron los Design Patterns?

Los patrones de diseño surgieron durante las experiencias de los proyectos de softwares, principalmente después de la adopción en masa de la programación orientada a objetos. Incluso, casi todo en la ingeniería de software surgió a partir de los experimentos y continúa evolucionando hasta los días de hoy.

Los Design Patterns se dieron a conocer cuando los ingenieros de software Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson y John Vlissides decidieron establecer y catalogar todos los problemas comunes y las formas de solucionarlos.

En el 1994, ellos lanzaron el libro “Design Patterns: Elements of Reusable Object – Oriented Software”, que se convirtió en una especia de biblia sobre este asunto.

El cuarteto se hizo conocido como “Gang of Four” o, simplesmente GoF.

¿Cuáles son los tipos de Design Patterns existentes?

Los integrantes de la GoF recolectaron 23 Patterns, que fueron divididos en tres grandes grupos. Conoce cuáles son:

1 – Creational Patterns

Son patrones de creación y tratan de la construcción del objeto y de referencias. Este grupo es importante porque sustenta el principio considerado más esencial, que dice: “programa para la interfaz y no para las implementaciones”.

En este constan:

  1. Abstract Factory: crea familias de objetos on the fly con alta flexibilidad;
  2. Builder: construye el producto paso a paso;
  3. Factory Method: crea objetos on the fly con alta flexibilidad;
  4. Prototype: permite la creación de nuevos objetos a partir de la copia de un modelo original o prototipo;
  5. Singleton: centraliza y comparte recursos.

2 – Structural Patterns

Son los patrones estructurales que tratan de la relación entre los objetos y cómo estos interactúan entre sí para convertirse en objetos grandes y complejos.

Este es compuesto por:

  1. Adapter: conecta el contenido al sistema;
  2. Bridge: separa implementaciones de abstracciones en pro de la flexibilidad;
  3. Composite: trata todos los objetos de forma justa;
  4. Decorator: incrementa funcionalidades de forma dinámica;
  5. Facade: simplifica el uso de subsistemas complejos;
  6. Flyweight: comparte pequeños recursos para economizar espacio;
  7. Proxy: hace con que un objeto represente otro objeto.

3 – Behavioral Patterns

Son los patrones comportamentales que tratan de la comunicación entre los objetos, de forma especial en términos de responsabilidad y de algoritmo.

En este son incluidos:

  1. Chain of Responsibility: pasa las solicitudes para evitar que haya una dependencia entre el objeto receptor y el solicitante. Así, permite que los otros objetos de cadena tengan la oportunidad de tratar tal solicitud;
  2. Command: transforma solicitudes en objetos;
  3. Interpreter: define una gramática y un intérprete;
  4. Iterator: recorre un conjunto de dato independientes de la implementación;
  5. Mediator: es un simplificador de relaciones complejas;
  6. Memento: externaliza estados sin romper el encapsulamiento;
  7. Observer: realiza la acciones de compartir los recursos de manera inteligente;
  8. State: es considerado importante porque simplifica el cambio de estados internos de objetos;
  9. Strategy: separa los datos de los algoritmos para que puedan ser reutilizados;
  10. Template Method: define algoritmos extensibles;
  11. Visitor: define una nueva operación para una clase sin modificarla.

¿Cuál es la importancia de los Design Patterns?

Los Design Patterns se concentran en la reutilización de las soluciones. A pesar de que todos los problemas no sean iguales, si los divides y encuentras similitudes con los que ya fueron resueltos anteriormente, es posible aplicar los Design Patterns y obtener soluciones.

Pero, ¿por qué los programadores deben preocuparse por utilizar Design Patterns?

Porque los softwares cambian, y así necesitan de mantenimiento y evolución constantes. Es verdad que proyectar softwares que sean de calidad, y principalmente, reutilizables, no es una tarea fácil; pero los Design Patterns están justamente para facilitar esta actividad.

Además de eso, con ellos, es más simple leer un código ajeno. En la etapa de desarrollo, es común que sean creadas soluciones específicas. Sin embargo, crear las generalizaciones puede soportar el trabajo de todos; y por este motivo, la comprensión del código de los otros desarrolladores se vuelve mucho más fácil.

Una vez que tienes la experiencia de aplicar los Design Patterns, las soluciones ganan un patrón ya probado y aprobado por el mercado, además de que son usados por los mejores profesionales del mundo.

¿Cuáles son los beneficios de utilizar estos patrones?

Como los modelos ya han sido utilizados y probados, estos representan una ganancia de productividad para los desarrolladores. Esto porque evita que se desperdicien tiempo y energía para solucionar problemas en común.

Su uso también contribuye a una mejor organización y control de los proyectos. Después de todo, los Design Patterns se basan en la estandarización de códigos.
Además, las discusiones técnicas se hacen más cortas, pues es más fácil citar el nombre de un Design Patterns en lugar de tener que explicar todo su comportamiento y justificarlo.

Es importante, sin embargo, tener un sentido común al utilizarlo. A pesar de que su objetivo sea ayudar y facilitar los procesos, hay casos en que no suelen ser utilizados. Esto puede forzar al código a conformarse con los estándares del proyecto, y de cierta forma, aumenta la complejidad.

Por lo tanto, es ideal evaluar con cautela cada situación. Cuando se trata de los proyectos grandes, utilizar los Design Patterns puede terminar perjudicando el todo.

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