Design Patterns - Padrões de Criação - Prototype

O padrão Prototype é um padrão de design que permite a criação de novos objetos a partir de um modelo existente, também conhecido como protótipo. Esse padrão visa criar novos objetos através da clonagem do protótipo, evitando a necessidade de criar objetos a partir do zero.

Há dois elementos principais no padrão Prototype:

1. Protótipo (Prototype): É a interface ou classe abstrata que declara um método para clonar a si próprio. Este é o objeto que serve como modelo para a criação de novos objetos.

2. Classe Concreta (Concrete Class): Implementa a interface do protótipo e define a lógica para clonar o objeto. Ela é responsável por realizar a clonagem, criando uma cópia do objeto original.

O padrão Prototype é útil em situações onde a criação de um objeto é custosa ou complexa, e é desejável criar novos objetos que sejam semelhantes a um objeto existente. Ele ajuda a evitar a sobrecarga de criar objetos do zero, optando por clonar um objeto já existente.

Além disso, o Prototype pode ser combinado com outros padrões de design, como o Factory Method ou Abstract Factory, para facilitar a criação de novos objetos dentro de uma hierarquia de classes mais complexa.

Design Patterns - Padrões de Criação - Object Pool

 

O Object Pool (ou Pool de Objetos) é um padrão de design que visa melhorar o desempenho e a eficiência na criação e utilização de objetos, especialmente em situações onde a criação de novos objetos é custosa em termos de tempo ou recursos.

A ideia básica por trás do Object Pool é manter um conjunto de objetos pré-criados prontos para serem reutilizados. Em vez de criar um novo objeto sempre que necessário, os objetos são retirados do pool quando estão disponíveis e devolvidos a ele quando não são mais necessários.

Isso é especialmente útil em casos onde a inicialização de um objeto é cara, como conexões de banco de dados, threads ou objetos grandes em termos de memória.

Alguns pontos-chave sobre o Object Pool:

1. Criação Antecipada: Os objetos são criados antecipadamente e mantidos em um pool, prontos para serem utilizados.

2. Reutilização: Quando um objeto é necessário, ele é retirado do pool. Após ser utilizado, é devolvido ao pool para ser reutilizado.

3. Limites de Pool: Pode haver limites definidos para o número de objetos no pool. Se todos os objetos estiverem em uso, a requisição por um novo objeto pode resultar em espera até que um objeto esteja disponível ou a criação de um novo objeto (se permitido pelos limites).

4. Manutenção de Estado: É essencial que o estado do objeto seja reiniciado ou configurado adequadamente ao ser retirado do pool, garantindo que ele esteja em um estado válido e consistente para ser utilizado por outros componentes do sistema.

O Object Pool é útil para otimizar o desempenho em sistemas onde a criação de objetos é um gargalo, permitindo a reutilização eficiente de recursos já alocados. No entanto, é importante utilizá-lo com cautela, pois pode consumir mais memória, especialmente se os objetos no pool não forem gerenciados corretamente e permanecerem em uso por períodos prolongados.

Em linguagens como Java ou C#, existem bibliotecas ou frameworks que oferecem implementações prontas de Object Pools para diferentes tipos de objetos, simplificando sua utilização e garantindo um gerenciamento adequado dos recursos.

Design Patterns - Padrões de Criação - Builder

 

O padrão Builder é um padrão de design utilizado para a construção de objetos complexos. Ele separa o processo de criação de um objeto complexo da sua representação, permitindo a construção passo a passo desse objeto.

O principal objetivo do padrão Builder é simplificar a criação de objetos que possuem muitos parâmetros, configurando-os de maneira flexível e organizada, sem a necessidade de ter múltiplos construtores com diferentes combinações de parâmetros.

Alguns elementos-chave do padrão Builder:

1. Director (Diretor): É responsável por orquestrar a construção do objeto, utilizando o Builder para criar o objeto conforme necessário. O Diretor não sabe a estrutura interna do objeto, apenas utiliza o Builder para construí-lo.

2. Builder: Define uma interface para criar as partes de um objeto complexo. Cada parte do objeto é construída por métodos específicos no Builder.

3. Concrete Builder (Construtor Concreto): Implementa a interface do Builder e constrói partes específicas do objeto. Ele possui métodos para configurar e adicionar os diferentes componentes do objeto.

4. Produto (Product): Representa o objeto complexo que está sendo construído. O Builder constrói o objeto passo a passo e, no final, retorna o Produto completo.

O principal objetivo do padrão Builder é simplificar a criação de objetos que possuem muitos parâmetros, configurando-os de maneira flexível e organizada, sem a necessidade de ter múltiplos construtores com diferentes combinações de parâmetros.

 

Design Patterns - Padrões de Criação - Dependency Injection

A Injeção de Dependência (Dependency Injection - DI) é um padrão de design de software usado para criar objetos com suas dependências, em vez de os próprios objetos criarem suas dependências. Esse padrão visa reduzir o acoplamento entre classes, facilitando a manutenção, teste e reutilização do código.

Em termos simples, a DI envolve a inversão do controle das dependências. Em vez de uma classe criar diretamente suas dependências, ela recebe essas dependências de uma fonte externa. Existem três formas principais de aplicar a DI:

1. Construtor de Injeção de Dependência: As dependências são passadas para uma classe por meio de seus construtores. Isso permite que as dependências sejam declaradas explicitamente e torna mais claro quais são os requisitos para utilizar essa classe.
2. Método de Injeção de Dependência: As dependências são passadas para uma classe por meio de métodos de configuração (setters). Isso oferece flexibilidade, mas pode resultar em objetos em um estado inconsistente caso nem todas as dependências sejam definidas.
   
3. Injeção de Dependência por Interface: As dependências são resolvidas por meio de interfaces ou contratos, permitindo a troca fácil de implementações. Isso facilita a substituição de uma implementação por outra sem alterar o código cliente.

A DI oferece vários benefícios, incluindo:

• Facilidade de Teste: Ao passar dependências como parâmetros, é mais fácil criar e injetar objetos falsos (mocks) para testar o comportamento da classe.

• Desacoplamento: Classes não estão mais diretamente vinculadas às suas dependências, o que as torna mais flexíveis e reutilizáveis.

• Manutenção Simplificada: Mudanças nas dependências podem ser feitas em um único lugar, sem exigir modificações extensas no código existente.

• Legibilidade e Clareza: A DI torna as dependências explícitas, facilitando o entendimento do código por outros desenvolvedores.

A utilização da Injeção de Dependência pode variar de acordo com a linguagem de programação e o framework utilizado, mas o conceito geral permanece consistente em diferentes contextos.