نماذج التصميم (هندسة البرمجيات)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

تعتبر نماذج التصميم (من الإنكليزيّة: Design Patterns) فرعا مهمّا من فروع وعلوم هندسة البرمجيات رغم أنتقاد البعض له. تهدف نماذج التصميم إلى الاستخدام المتكرر لحلول وضعت لمشاكل تعتبر في حد ذاتها متكررة أو متواجدة بكثرة في عملية تصميم البرمجيات. لا تنطبق هذه النظرية على تصميم البرمجيات فقط، بل تتعدداه إلى عدة علوم أخرى مثل هندسة المباني وهندسة الإلكترونيات وحتّى الطبخ.

من الأخطاء المنتشرة اعتبار نماذج التصميم حلولًا كاملة أو جاهزة للاستخدام مباشرة، فهي لا تغدو أن تكون إلا نموذجا كما يدل اسمها يحتاج للتكييف والتحديد أكثر لكي يواجه مشكلة محددة. أغلب نماذج التصميم تعتمد على التوجه الكائني في البرمجة. لذلك نجدها تضع تصوراً قائم على التفاعلات والعلاقات الممكنة بين مختلف الفئات المكونة للبرنامج.

الفكرة من وراء نماذح البرمجة[عدل]

لنقرب الفكرة إلى ذهن القارئ, علينا أن نربط الموضوع بمثال حي من الحياة اليومية. تخيل أنك تقود سيارتك في مكان منعزل ولأول مرة وفجأة اختلت سيطرتك على السيارة بسبب وجود عطل في الاطار. لأول مرة في حياتك تجد أنك بحاجة إلى تغيير الاطار مع أنك لم تعمل ذلك من قبل . سوف تبدأ بالتفكير بجميع الحلول المتاحة أمامك. عادة ما كنت ترى الناس يقومون برفع السيارة فتفعل نفس الشيء, ثم انك بحاجة إلى فصل البراغي انها مشدودة بشكل قوي وأنا لا أستطيع السيطرة على العجل لأنه في الهواء وكلما أحاول دار العجل, إذا علي أن انزل السيارة أولا وأفصل البراغي والسيارة على الأرض... وهكذا. تعلمك من هذا الدرس يجعل خطوات إصلاح العجلة اسرع وما برمجة الحاسوب ببعيد عن هذا المثال. دائما ما نواجه مشاكل في البرمجة سبق وأن تعرضنا لها مرارا فنحاول تطبيق الحلول السابقة عليها واعادة استخدام هذه الاساليب مع اعادة تعديلها بما يتوافق والمشكلة الراهنة...

تاريخ نماذج التصميم[عدل]

ورد مصطلح نماذج (Patterns) أول مرة على لسان كريستوفر آلكسندر، وأوّل من أسقط المصطلح على هندسة البرمجيّات كان وارد كونينغهام.

في الحقيقة، لم تحظ نماذج التصميم بالشعبيّة إلاّ بعد نشر كتاب Design Patterns. Elements of reusable code سنة 1994. حدث في نفس السنة تنظيم أوّل مؤتمر مخصّص لمناقشة نماذج التصميم.

المكونات الرئيسية لقوالب التصميم[عدل]

كريستوفر ألكسندر كتب عن قوالب التصميم: "كل قالب يصف مشكلة متكررة الحدوث, مع تقديم لفكرة علاج أو خوارزمية يمكن تطبيقها لملايين المرات دون ان تجد تشابه تام بين الحلول" طبعا نحن نتحدث عن أمراض برمجية وليس عن الانفلونزا!! هناك أربع مكونات رئيسية لقوالب التصميم:

  1. الاسم : الاسم يختزل عليك ذكر المشكلة وعلاجها والنتائج المترتبة على تطبيق القالب, تصور!! لكن قد يكون أحيانا ايجاد اسم ملائم أكثر صعوبة من ايجاد حل للمشكلة. لتقريب الفكرة, تذكر عندما كنت مبتدءً في البرمجة وبدأت بعمل ادخال تعديلات على برنامج زميلك ثم فوجئت بالمتغير "س" أو "ص" أمامك, معبر جدا!!
  2. المشكلة : وصف للمشكلة ومتى تقوم بتطبيق القالب. قد تقوم بشرح لمشاكل معينة أو هيكلية التصنيف (أو الصنف) "class" وقد تقوم بتقديم عدد من الأغراض الواجب توافرها قبل الشروع بتطبيق الحل.
  3. الحل : شرح العناصر اللازمة للحل وكيفية ربطها وتعاونها. لا يقوم الحل بتقديم شرح تفصيلي لحل المشكلة وإنما يقوم بإعطاء حل تجريدي أو فكرة أولية للحل. تذكر أنه من الصعب أن تجد شخصان يقومان بالبرمجة بالطريقة ذاتها.
  4. النتائج والعواقب : النتائج المترتبة عند تطبيق القالب وهي الصوت الخفي من المكونات. تبحث بشكل عام استهلاك المكونات وتستخدم لتقويم القالب أونموذج التصميم.

أنماط نماذج التصميم[عدل]

حسب GoF تصنف نماذج التصميم إلى 3 أنماط أو مجموعات:

  1. نماذج التصميم الإنشائية أو الخلقية Creational Patterns
  2. نماذج التصميم السلوكية Behavioral Patterns
  3. نماذج التصميم الهيكلية Structural Patterns
Icon-gears.png هذه بذرة مقالة عن موضوع تقني تحتاج للنمو والتحسين. ساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.