Que son los Patrones de Diseño / Design Patterns

¿Qué es un Patrón de Diseño o Design Pattern?

Según Microsoft:  “Los patrones de diseño son el esqueleto de soluciones a problemas comunes en el desarrollo de software.”

Según Wikipedia: “Los patrones de diseño son la base para la búsqueda de soluciones a problemas comunes en el desarrollo de software y otros ámbitos referentes al diseño de interacción o interfaces.”

En otras palabras, son soluciones probadas y documentadas basadas en la experiencia a problemas de desarrollo de software que están sujetos a contextos similares y que se ha demostrado que funcionan.

 

Un poco de historia nunca viene mal

El origen de los patrones, vienen del mundo de la construcción, donde un arquitecto llamado Christopher Alexander llegó a la siguiente conclusión mientras planificaba edificios, que muchos procesos del diseño y la construcción se repetian en el tiempo.

Exactamente, Christopher Alexander da la siguiente definición de patrón: “Cada patrón describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno, para describir después el núcleo de la solución a ese problema, de tal manera que esa solución pueda ser usada más de un millón de veces sin hacerlo ni siquiera dos veces de la misma forma”.

Resumiendo: Un problema que se repite en el tiempo, tiene por consiguiente una solución que se repite de igual manera.

En base a estos conceptos, en la decada de los 90s, un grupo de estudiosos del software y la POO , conocidos como GoF (Gang of Four), adaptaron estos conceptos para aplicarlos al diseño y desarrollo de software, publicando el libro más famoso y conocido sobre patrones, Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, que consta de 23 patrones y dieron un vuelto en el mundo de la construcción del software.
¿Para qué sirve un Patrón de Diseño?

Esta es la pregunta clave, entender para que sirve un patrón de diseño, antes hemos dicho que los patrones nos dan una solución a problemas comunes en el desarrollo de software, pero !!Que carajo quiere decir esto!!.

Simplemente esto, los patrones nos muestran como declarar y definir nuestras interfaces, clases y objetos para resolver un problema en el desarrollo de nuestras aplicaciones y es tarea del arquitecto / desarrollador,  conocer todos los patrones de diseño y tomar la decisión de saber cuales utilizar y los que mejor se adaptan a los requerimientos de nuestra aplicación.

Por otro lado, si vemos en nuestra aplicación los patrones de diseño utilizados podemos de un vistazo entender el problema que teniamos y la solución adoptada sin tener que investigar y debugear por el código hasta entender todo el proceso.

Asi que, toca empollarse sí o sí, todos los patrones de diseño más comunes que podais, si buscais por Internet vereis que existen muchos más patrones especializados de los que teneis en la lista, que también es importante conocer.

Patrones de Diseño más comunes

Antes de nada, es importante conocer a los que se consideran los padres o fundadores de los patrones de diseño, llamados comunmente Gang of Four (GoF) autores del famoso libro Design Patterns.

Los elementos básicos de un patrón de diseño son:

  • Su nombre (veremos los nombres mas abajo).
  • El problema (cuando aplicar un patrón para solucionar un problema de software).
  • La solución (descripción abstracta del problema).
  • Las consecuencias (costos y beneficios de usar patrones).

Existen 3 Categorias de patrones de diseño:

  • Patrones Creacionales: Inicialización y configuración de objetos.
  • Patrones Estructurales: Separan la interfaz de la implementación.
  • Patrones de Comportamiento:  Describen la comunicación entre objetos o clases.

En la web de DoFactory están explicados en ingles, todos estos patrones, con código fuente en .Net para los más atrevidos, aqui teneis todos los enlaces y los patrones con su nombre y descripción:

Creational Patterns
Abstract Factory Creates an instance of several families of classes
Builder Separates object construction from its representation
Factory Method Creates an instance of several derived classes
Prototype A fully initialized instance to be copied or cloned
Singleton A class of which only a single instance can exist
Structural Patterns
Adapter Match interfaces of different classes
Bridge Separates an object’s interface from its implementation
Composite A tree structure of simple and composite objects
Decorator Add responsibilities to objects dynamically
Facade A single class that represents an entire subsystem
Flyweight A fine-grained instance used for efficient sharing
Proxy An object representing another object
Behavioral Patterns
Chain of Resp. A way of passing a request between a chain of objects
Command Encapsulate a command request as an object
Interpreter A way to include language elements in a program
Iterator Sequentially access the elements of a collection
Mediator Defines simplified communication between classes
Memento Capture and restore an object’s internal state
Observer A way of notifying change to a number of classes
State Alter an object’s behavior when its state changes
Strategy Encapsulates an algorithm inside a class
Template Method Defer the exact steps of an algorithm to a subclass
Visitor Defines a new operation to a class without change

Espero, que con esta pequeña guía os aclare las dudas generales sobre lo que es un patrón de diseño. Si quereis saber más, podeis ampliar en el articulo completo de Patrones de Diseño de la web de Microsoft.