Tra i vari design pattern noti in letteratura, i pattern GoF (Gang of Four) formano senza dubbio un cluster fondamentale. Conoscere i nomi e le motivazioni di questi pattern rappresenta senza dubbio un buon punto di partenza per poter successivamente approfondire i dettagli che li riguardano ed eventualmente valutarne l’utilizzo.
I 23 pattern che compongono questo cluster sono organizzati in tre categorie distinte e tra loro complementari:
- pattern creazionali, che riguardano la creazione di istanze;
- pattern strutturali, che si riferiscono alla composizione di classi e oggetti;
- pattern comportamentali, che si occupano delle modalità con cui classi e oggetti interagiscono tra loro in relazione alle loro diverse responsabilità.
I pattern creazionali sono cinque:
- Abstract Factory: fornisce un’interfaccia per creare famiglie di oggetti correlati o dipendenti senza specificare le classi concrete;
- Builder: separa la costruzione di un oggetto complesso dalla sua rappresentazione, in modo tale che lo stesso processo di costruzione possa creare rappresentazioni differenti;
- Factory Method: definisce un’interfaccia per creare un oggetto, ma lascia alle classi derivate di decidere quale classe istanziare. Questo pattern permette a una classe di delegare la creazione di un’istanza alle sue classi derivate;
- Prototype: specifica il tipo degli oggetti da creare usando un’istanza prototipale e crea i nuovi oggetti a partire da questo prototipo;
- Singleton: assicura che una classe abbia solamente un’unica istanza e fornisce un entry-point globale ad essa.
I pattern strutturali sono sette:
- Adapter: converte l’interfaccia di una classe in un’altra interfaccia compatibile con il client. Questo pattern consente a classi diverse di collaborare tra loro, cosa che non sarebbe possibile diversamente a causa della incompatibilità delle rispettive interfacce;
- Bridge: disaccoppia un’astrazione dalla sua implementazione affinché entrambe possano variare in modo indipendente;
- Composite: compone una serie di oggetti in una struttura ad albero secondo una gerarchia di tipo part-whole (parte-totalità). Questo pattern permette ai client di trattare oggetti singoli o loro raggruppamenti in modo uniforme;
- Decorator: aggiunge dinamicamente responsabilità addizionali ad un oggetto. Questo pattern fornisce un meccanismo alternativo e flessibile all’ereditarietà per estendere le funzionalità base;
- Facade: fornisce un’interfaccia unificata a un insieme di interfacce in un sottosistema. Questo pattern definisce un’interfaccia ad un livello più alto che rende il sottosistema più facile da usare, dato che ne maschera la complessità interna;
- Flyweight: usa la condivisione per gestire in modo efficiente un numero considerevole di oggetti a granularità fine;
- Proxy: fornisce un surrogato di un oggetto per controllare l’accesso ad esso.
I pattern comportamentali sono undici:
- Chain of Responsability: evita di accoppiare il mittente di una richiesta con il suo destinatario dando la possibilità a più di un oggetto di gestire la richiesta. Collega tra loro gli oggetti ricevitori e fa passare la richiesta da un oggetto all’altro fino a destinazione;
- Command: incapsula una richiesta in un oggetto, rendendo possibile parametrizzare i client con diverse tipologie di richieste, con richieste bufferizzate (queue), con richieste registrate (log) e con richieste annullabili (undo);
- Interpreter: dato un linguaggio, definisce una rappresentazione della sua grammatica e del relativo interprete, che usa la rappresentazione per interpretare le frasi del linguaggio;
- Iterator: fornisce un modo per accedere in modo sequenziale agli elementi di una collezione di oggetti senza esporre la sua rappresentazione sottostante;
- Mediator: definisce un oggetto che incapsula le modalità di interazione di un insieme di oggetti. Questo pattern favorisce un basso accoppiamento, evitando che gli oggetti facciano riferimento l’uno con l’altro esplicitamente, e permette di variare le modalità di interazione in modo indipendente dagli oggetti stessi;
- Memento: senza violare l’incapsulamento, recupera e rende esplicito lo stato interno di un oggetto in modo tale che l’oggetto stesso possa essere riportato allo stato originale in un secondo momento;
- Observer: definisce una dipendenza uno-a-molti fra oggetti in modo tale che, se un oggetto cambia stato, tutti gli oggetti da esso dipendenti vengono notificati e aggiornati automaticamente;
- State: permette ad un oggetto di modificare il suo comportamento quando il suo stato interno cambia;
- Strategy: definisce una famiglia di algoritmi, li incapsula e li rende intercambiabili fra loro. Questo pattern permette di variare gli algoritmi in modo indipendente dal contesto di utilizzo;
- Template Method: definisce lo scheletro di un algoritmo in un metodo di una classe base, delegando alcuni passi alle classi derivate. Questo pattern permette di ridefinire nelle classi derivate alcuni passi dell’algoritmo senza cambiare la struttura dell’algoritmo stesso;
- Visitor: rappresenta un’operazione da svolgersi sugli elementi di una struttura ad oggetti. Questo pattern consente di definire nuove operazioni senza cambiare le classi degli elementi su cui opera.
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