Introduction

Les design patterns, également appelés patrons de conception, en développement logiciel, représentent des solutions aux problèmes récurrents rencontrés tout au long du processus de création de logiciels. Ils exploitent pleinement les concepts de la programmation orientée objet pour élaborer des solutions visant à rendre le code des logiciels maintenable, flexible et évolutif.

Ces patterns fournissent également un cadre en proposant des solutions standard à des problématiques récurrentes, contribuant ainsi à améliorer la lisibilité du code. Cette approche facilite le développement de logiciels bien conçus, capables de perdurer dans le temps grâce à une colonne vertébrale reposant sur une architecture éprouvée et remarquable.

Il est toutefois tout à fait possible de créer un logiciel du début à la fin sans recourir à cette base de connaissances (en utilisant des structures conditionnelles telles que “If” et “else”, tout est possible). Les effets indésirables peuvent ne pas être immédiatement perceptibles. Cependant, au fil du temps, avec le roulement des équipes, l’évolution du projet et l’escalade de la complexité, ces failles de conception peuvent émerger. C’est ainsi que naissent les “usines à gaz”, c’est-à-dire des codes que personne n’ose modifier de peur d’induire des régressions.

Les design patterns sont généralement regroupés en trois grandes familles selon leur objectif principal dans la conception logicielle.

Les Design Patterns Créationnels

Ces design patterns traitent du processus de création d’objets. Ils fournissent des mécanismes pour créer des objets de manière flexible et adaptative, sans spécifier explicitement leurs classes.

Singleton : Garantit qu’une classe n’a qu’une seule instance et fournit un point d’accès global à cette instance.

Factory Method : Définit une interface pour créer un objet, mais laisse les sous-classes alterner les types d’objets qui seront créés.

Abstract Factory : Fournit une interface pour créer des familles d’objets liés ou dépendants sans spécifier leurs classes concrètes.

Builder : Séparer la construction d’un objet complexe de sa représentation, afin que le même processus de construction puisse créer différentes représentations.

Prototype : Crée de nouveaux objets en copiant un prototype existant au lieu de créer un nouvel objet à partir de zéro.

Object Pool : Gérer un pool d’objets réutilisables au lieu de créer et détruire des objets à la volée.

Dependency Injection (DI) : Permettre l’injection de dépendances d’une manière qui rend le système plus souple et facile à tester.

Les Design Patterns Comportementaux

Ces design patterns se concentrent sur la manière dont les objets interagissent et communiquent entre eux. Ils décrivent les modèles de communication entre les objets.

Observer : Définit une dépendance d’un-à-plusieurs entre objets, de sorte que lorsqu’un objet change d’état, tous ses dépendants sont notifiés et mis à jour automatiquement.

Strategy : Définit une famille d’algorithmes, les encapsule et les rend interchangeables.

State : Permet à un objet de modifier son comportement lorsqu’il change son état interne.

Command : Encapsule une requête comme un objet, permettant ainsi de paramétrer les clients avec différentes requêtes, de mettre en file d’attente les requêtes, et de logguer les requêtes.

Chain of Responsibility : Passe la demande le long d’une chaîne de gestionnaires. À chaque maillon de la chaîne, la décision est prise pour traiter la demande, la transmettre au maillon suivant ou l’arrêter.

Interpreter : Définit une grammaire pour un langage et fournit un interpréteur pour interpréter les phrases de la grammaire.

Visitor : Représente une opération à effectuer sur les éléments d’une structure d’objets. Permet de définir une nouvelle opération sans changer les classes des éléments sur lesquels elle opère.

Template Method : Définit le squelette d’un algorithme dans la méthode mère, mais laisse les étapes concrètes à être définies par les sous-classes.

Iterator : Fournit un moyen de parcourir séquentiellement les éléments d’une collection sans exposer la représentation interne de celle-ci.

Memento : Permet de capturer et d’externaliser un état interne d’un objet, de manière à ce que l’objet puisse être restauré à cet état ultérieurement.

Les Design Patterns Structurels

Ces design patterns se concentrent sur la manière dont les objets interagissent et communiquent entre eux. Ils décrivent les modèles de communication entre les objets.

Adapter : Permet à une interface existante d’être utilisée comme une autre interface.

Decorator : Attache de manière dynamique des responsabilités supplémentaires à un objet.

Composite : Compose des objets dans des structures d’arbre pour représenter des hiérarchies de partie-tout.

Bridge : Sépare une abstraction de son implémentation pour que les deux puissent évoluer indépendamment. Il utilise une interface, appelée pont, pour gérer différentes implémentations.

Facade : Fournit une interface unifiée pour un ensemble d’interfaces dans un sous-système. Il simplifie l’interaction avec un ensemble complexe de classes en fournissant une interface unique.

Flyweight : Réduit le nombre d’objets pour économiser de la mémoire ou des ressources. Il utilise le partage pour prendre en charge efficacement un grand nombre d’objets similaires.

Proxy : Contrôle l’accès à un objet en fournissant une alternative ou en ajoutant des fonctionnalités supplémentaires. Il agit comme une interface de substitution pour contrôler l’accès à un objet.

Conclusion

Il est essentiel d’utiliser les design patterns à bon escient, c’est-à-dire lorsque cela est nécessaire. Lorsqu’on doit consacrer une réflexion approfondie à la mise en œuvre d’un cas d’utilisation, cela indique généralement que le problème à résoudre n’est pas simple. C’est à ce moment-là qu’il devient pertinent de considérer l’application de design patterns pour simplifier la complexité du cas d’utilisation. En utilisant judicieusement les design patterns, on peut rendre la conception et la mise en œuvre du code plus claires et plus adaptables, contribuant ainsi à une solution logicielle robuste et maintenable.