जावा में डिज़ाइन पैटर्न क्या हैं?

डिज़ाइन पैटर्न सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन में सामान्य समस्याओं के लिए पुन: प्रयोज्य समाधान हैं। वे सर्वोत्तम प्रथाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन्हें सॉफ्टवेयर विकास में विभिन्न स्थितियों में लागू किया जा सकता है, विशेष रूप से जावा जैसे ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग में।

डिज़ाइन पैटर्न के प्रकार

• रचनात्मक पैटर्न: वस्तु निर्माण तंत्र से निपटें।
• संरचनात्मक पैटर्न: कक्षाओं और वस्तुओं की रचना कैसे की जाती है, इससे संबंधित है।
• व्यवहार पैटर्न: वस्तुओं के बीच संचार पर ध्यान दें।

डिज़ाइन पैटर्न का उपयोग

• कोड पुन: प्रयोज्यता को बढ़ावा दें।
• कोड की पठनीयता और रख-रखाव में सुधार करें।
• डेवलपर्स के बीच संचार की सुविधा प्रदान करें।

डिज़ाइन पैटर्न के उदाहरण

1. सिंगलटन पैटर्न

    public class Singleton {
        private static Singleton instance;

        private Singleton() {}

        public static Singleton getInstance() {
            if (instance == null) {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }

पेशेवर:

• एकल उदाहरण तक नियंत्रित पहुंच।
• कई उदाहरणों को रोककर मेमोरी बचाता है।

दोष:

• वैश्विक स्थिति के कारण परीक्षण करना कठिन है।
• कड़ी युग्मन का कारण बन सकता है।

2. प्रेक्षक पैटर्न

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;

    interface Observer {
        void update(String message);
    }

    class Subject {
        private List observers = new ArrayList();

        public void addObserver(Observer observer) {
            observers.add(observer);
        }

        public void notifyObservers(String message) {
            for (Observer observer : observers) {
                observer.update(message);
            }
        }
    }

पेशेवर:

• विषय और पर्यवेक्षकों के बीच ढीले युग्मन को बढ़ावा देता है।
• नए पर्यवेक्षकों के साथ आसानी से विस्तार योग्य।

दोष:

• यदि कई पर्यवेक्षक हैं तो खराब प्रदर्शन।
• अप्रत्यक्ष संचार के कारण डिबग करना मुश्किल है।

3. बिल्डर पैटर्न

    class Product {
        private String part1;
        private String part2;

        public void setPart1(String part1) { this.part1 = part1; }
        public void setPart2(String part2) { this.part2 = part2; }
    }

    class Builder {
        private Product product = new Product();

        public Builder buildPart1(String part1) {
            product.setPart1(part1);
            return this;
        }

        public Builder buildPart2(String part2) {
            product.setPart2(part2);
            return this;
        }

        public Product build() {
            return product;
        }
    }

पेशेवर:

• जटिल वस्तुओं के निर्माण को सरल बनाता है।
• कोड को अधिक पठनीय और रखरखाव योग्य बनाता है।

दोष:

• कई बिल्डर वर्गों के साथ जटिलता जोड़ता है।
• साधारण वस्तुओं के लिए यह अत्यधिक हो सकता है।

4. फैक्टरी पैटर्न

    interface Shape {
       void draw();
    }

    class Circle implements Shape {
       public void draw() { System.out.println("Drawing a Circle"); }
    }

    class Rectangle implements Shape {
       public void draw() { System.out.println("Drawing a Rectangle"); }
    }

    class ShapeFactory {
       public Shape getShape(String shapeType) {
          if (shapeType == null) return null;
          if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) return new Circle();
          if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) return new Rectangle();
          return null;
       }
    }

पेशेवर:

• वस्तु निर्माण तर्क को संपुटित करता है।
• मौजूदा कोड को संशोधित किए बिना नए आकार के लिए आसानी से विस्तार योग्य।

दोष:

• अतिरिक्त कक्षाएं जोड़ता है जिससे जटिलता बढ़ सकती है।
• यदि ठीक से उपयोग नहीं किया जाता है, तो फ़ैक्टरी कक्षाओं का प्रसार हो सकता है।

द गैंग ऑफ़ फोर (GoF)

"गैंग ऑफ फोर" का तात्पर्य "डिज़ाइन पैटर्न: एलिमेंट्स ऑफ रियूजेबल ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ्टवेयर" नामक प्रभावशाली पुस्तक के लेखकों से है। लेखकों-एरिच गामा, रिचर्ड हेल्म, राल्फ जॉनसन और जॉन व्लिसाइड्स ने 23 क्लासिक डिज़ाइन पैटर्न पेश किए जो सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग की नींव बन गए हैं।

निष्कर्ष

जावा प्रोग्रामिंग में डिज़ाइन पैटर्न आवश्यक उपकरण हैं जो डेवलपर्स को मजबूत और रखरखाव योग्य सिस्टम बनाने में मदद करते हैं। प्रभावी सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन के लिए उनके उपयोग, फ़ायदे और नुकसान को समझना महत्वपूर्ण है। गैंग ऑफ फोर का योगदान इन पैटर्न को प्रभावी ढंग से लागू करने के लिए एक ठोस आधार प्रदान करता है।