الگوهای طراحی (Design Patterns) در برنامهنویسی
الگوهای طراحی (Design Patterns) در برنامهنویسی

مقدمه
در دنیای برنامهنویسی، بسیاری از مشکلاتی که ما امروز با آنها مواجه میشویم، قبلاً هم توسط دیگر برنامهنویسان حل شدهاند.
تجربهی چند دهه توسعه نرمافزار، مجموعهای از راهحلهای استاندارد برای مشکلات رایج را به وجود آورده که به آنها الگوهای طراحی (Design Patterns) میگویند.
الگوهای طراحی به ما کمک میکنند تا:
کد قابل نگهداریتر (Maintainable) بنویسیم،
از تکرار منطق جلوگیری کنیم،
و برنامهای قابل توسعه (Extensible) بسازیم.
تعریف دقیق Design Pattern

الگوی طراحی، یک راهحل عمومی و قابل استفاده مجدد برای یک مسئلهٔ تکرارشونده در طراحی نرمافزار است.
این الگوها کد آماده نیستند، بلکه نوعی راهنمای طراحی هستند که ساختار و روابط بین کلاسها و اشیاء را مشخص میکنند.
دستهبندی الگوهای طراحی کلاسیک
در کتاب معروف “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software” (توسط چهار نویسنده معروف که به "Gang of Four" مشهورند)، الگوها در سه دستهی اصلی تقسیم شدهاند:
Creational Patterns (الگوهای آفرینشی)
هدف این الگوها، مدیریت نحوهی ایجاد اشیاء است.
آنها کمک میکنند اشیاء را به شکلی انعطافپذیر و جدا از جزئیات پیادهسازی بسازیم.
الگوهای معروف این دسته:
| نام الگو | توضیح کوتاه |
|---|---|
| Singleton | تضمین میکند فقط یک شیء از یک کلاس ساخته شود. |
| Factory Method | ایجاد اشیاء را به زیرکلاسها واگذار میکند. |
| Abstract Factory | مجموعهای از کارخانهها برای ایجاد خانوادهای از اشیاء مرتبط. |
| Builder | ساخت اشیاء پیچیده را مرحلهبهمرحله انجام میدهد. |
| Prototype | اشیاء را با کپی کردن نمونههای موجود میسازد. |
مثال: Singleton Pattern در C#
با این الگو، در کل برنامه فقط یک شیء از کلاس Logger وجود دارد.
Structural Patterns (الگوهای ساختاری)

این الگوها دربارهی ترکیب و سازماندهی کلاسها و اشیاء هستند تا ساختار سیستم قابل انعطاف و قابل گسترش باشد.
الگوهای معروف این دسته:
| نام الگو | توضیح کوتاه |
|---|---|
| Adapter | دو کلاس ناسازگار را با هم سازگار میکند. |
| Decorator | بدون تغییر کد اصلی، قابلیت جدید به شیء اضافه میکند. |
| Facade | یک رابط ساده برای سیستمهای پیچیده ارائه میدهد. |
| Composite | کار با گروهی از اشیاء را مثل یک شیء واحد ممکن میسازد. |
| Proxy | کنترل دسترسی به یک شیء دیگر را فراهم میکند. |
مثال: Adapter Pattern در C#
فرض کن کلاسی داری که متدش با ورودیهای خاصی کار میکند، ولی کد دیگری از فرمت متفاوتی استفاده میکند.
اینجا Adapter بین دو نوع رابط ناسازگار واسطه میشود.
Behavioral Patterns (الگوهای رفتاری)
این الگوها بر نحوهی تعامل بین اشیاء و توزیع مسئولیتها تمرکز دارند.
الگوهای معروف این دسته:
| نام الگو | توضیح کوتاه |
|---|---|
| Observer | زمانی که وضعیت یک شیء تغییر کند، اشیاء دیگر را مطلع میکند. |
| Strategy | الگوریتمها را قابلتعویض میسازد. |
| Command | درخواستها را به عنوان شیء ذخیره میکند. |
| State | رفتار شیء را بر اساس وضعیت داخلیاش تغییر میدهد. |
| Mediator | ارتباط بین اشیاء را متمرکز میکند. |
مثال: Observer Pattern در C#
وقتی خبر جدید منتشر میشود، همهی Observerها مطلع میشوند.
مزایای استفاده از Design Patterns
افزایش قابلیت استفاده مجدد (Reusability)
تسهیل در نگهداری و توسعهی کد
بهبود خوانایی و استانداردسازی کد در تیم
تسهیل ارتباط بین توسعهدهندگان از طریق نامهای مشترک
اشتباه رایج
بسیاری از برنامهنویسان تازهکار تصور میکنند باید در همه جا از الگوهای طراحی استفاده کنند، اما واقعیت این است که:
"Design Patterns ابزار هستند، نه هدف."
الگوها زمانی ارزشمندند که مسئلهای واقعی برای حل وجود داشته باشد.
جمعبندی
| دسته | هدف | مثالها |
|---|---|---|
| Creational | نحوهی ایجاد اشیاء | Singleton, Factory, Builder |
| Structural | ترکیب کلاسها و اشیاء | Adapter, Facade, Decorator |
| Behavioral | تعامل بین اشیاء | Observer, Strategy, Command |
الگوهای طراحی بخشی از زبان مشترک مهندسان نرمافزار حرفهای هستند. یادگیری آنها کمک میکند کدهای سازمانیافتهتر و قابل گسترشتر بنویسی و در معماری نرمافزار تسلط بیشتری پیدا کنید.
مهندس بهمن آبادی در دوره جامع برنامهنویسی وب انواع مختلفی از الگوهای طراحی را با مثال عملی و کاربردی توضیح داده است.