Principales patrones de diseño de Python que debe conocer
Publicado: 2021-07-21Los patrones de diseño son vitales para los programadores. Mejoran la eficiencia de su programación, ya que puede resolver problemas complejos con unas pocas líneas de código utilizando patrones de diseño. Si está interesado en aprender Python, debe aprender los patrones de diseño de Python. Aprenderlos le facilitará abordar varios problemas y hará que su código sea más funcional.
No debe considerar los patrones de diseño como diseños completos que puede convertir en código directamente. Son plantillas que explican cómo puedes resolver un problema específico de manera eficiente. Si es un principiante en Python y la ciencia de datos, los programas de ciencia de datos de upGrad definitivamente pueden ayudarlo a profundizar en el mundo de los datos y el análisis.
Hay muchos patrones de diseño de Python que debe conocer. Los siguientes puntos los explicarán mejor:
Tabla de contenido
Tipos de patrones de diseño
Hay principalmente tres categorías de patrones de diseño:
- Patrones de diseño creacional
- Patrones de diseño estructural
- Patrones de diseño de comportamiento
Todos tienen subcategorías que lo ayudan a resolver determinados tipos de problemas. Es vital estar familiarizado con los diferentes tipos de patrones de diseño de Python, ya que cada uno funciona para un problema específico. Los patrones de diseño le facilitan comunicarse con su equipo, completar sus proyectos antes y encontrar cualquier error rápidamente.
Estas son las categorías y subcategorías principales de los patrones de diseño de Python:
1. Patrones de diseño creativo
Los patrones de creación le brindan la información necesaria sobre la instanciación del objeto o la clase. Las implementaciones más populares de los patrones de diseño de creación son los patrones de creación de clases y los patrones de creación de objetos. Los patrones de creación de objetos pueden utilizar la delegación, mientras que los patrones de creación de clases pueden emplear la herencia de manera similar.
- Método Singleton
El método singleton asegura que una clase tenga una única instancia y brinda un punto de acceso global para la misma. De esta manera, puede estar seguro de que una clase tiene solo una instancia.
- Método prototipo
El método prototipo le permite replicar objetos sin que su código dependa de sus clases. Mejora enormemente su eficiencia y le brinda una alternativa a la herencia.
- Método constructor
El método de construcción le permite construir objetos avanzados en pasos. De esta manera, puede crear varios tipos de un solo objeto mientras usa el mismo código.
- Método de fábrica abstracta
El método de fábrica abstracta le permite crear familias de objetos relacionados entre sí sin dar clases concretas particulares.
- Método de fábrica
El método de fábrica le brinda una interfaz para crear objetos en una superclase. Sin embargo, permite que las subclases modifiquen el tipo de objeto que puede crear.
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2. Patrones de diseño estructural
Un patrón de diseño estructural organiza varios objetos y clases para construir estructuras más grandes y ofrecer nuevas funcionalidades. Se enfoca en mejorar la eficiencia y flexibilidad de sus clases y objetos.
Los patrones de diseño estructural utilizan la herencia para crear las interfaces necesarias. También identifican las relaciones que simplifican la estructura.
- Método FlyWeight
El método flyweight le permite colocar más objetos en la RAM disponible al permitirles compartir componentes comunes de estado en lugar de almacenar todos los datos en un solo objeto.
- Método de representación
Con el método proxy, puede agregar un marcador de posición para un objeto específico. El proxy manejaría el acceso al objeto para que pueda actuar antes o después de que la solicitud llegue al mismo.
- Método de fachada
El método de fachada le brinda una interfaz simple para un marco, biblioteca o conjunto de clases avanzadas. Le permite aislar el código del subsistema.
- Método decorador
El método decorador le permite agregar dinámicamente nuevos comportamientos a diferentes objetos sin modificar su implementación. Lo hace colocándolos dentro de objetos de envoltorio que tienen los comportamientos. Python se encuentra entre los lenguajes de programación más adecuados para implementar este patrón de diseño.
- Método compuesto
El método compuesto especifica un grupo de objetos que puede tratar como trataría una sola instancia de esos objetos. En otras palabras, este método le permite componer objetos en estructuras de tipo árbol.
- Método puente
El método puente le permite dividir clases grandes en dos jerarquías distintas, implementación y abstracción. Otro punto a destacar de este método es que puede desarrollarlos independientemente uno del otro.
- Método de adaptador
El método del adaptador permite la colaboración entre objetos con interfaces incompatibles. Sigue el principio de responsabilidad única y el principio abierto/cerrado. Debe usar el método del adaptador a través de la interfaz del cliente, ya que le permitirá cambiar los adaptadores sin modificar el código del cliente.
3. Patrones de diseño de comportamiento
Los patrones de diseño de comportamiento le permiten encontrar patrones para la comunicación entre objetos e implementarlos según sea necesario. Estos patrones están relacionados con los algoritmos y las responsabilidades asignadas entre objetos. Las siguientes son las diversas clasificaciones de patrones de diseño de comportamiento:
- Método de visitante
Con este método, puede separar los algoritmos de los objetos en los que operan. Este método sigue el principio de responsabilidad única, lo que significa que puede mover varias versiones de un comportamiento a una clase. Sin embargo, requiere que actualice cada visitante cuando agrega o elimina una clase de la jerarquía.
- Método de plantilla
El método de plantilla especifica el esqueleto de un algoritmo en la superclase mientras permite que la subclase anule pasos particulares del algoritmo sin requerir ningún cambio en la estructura. Una gran ventaja de este método es que le permite extraer el código duplicado en la superclase necesaria.
- Método de estrategia
El método de estrategia le permite definir la familia de algoritmos. Puede ponerlos en diferentes clases y hacer que los objetos sean intercambiables usando este método. Le permite aislar cierta información de implementación y facilita la introducción de varias estrategias sin necesidad de cambiar el código.
- Método de estado
Este método permite que un objeto modifique su comportamiento si cambia su estado interno. Esto le permite emplear el estado en forma de una clase derivada del patrón de estado. Opera cambios en el estado usando métodos de la superclase del patrón.
- Método del observador
El método del observador le permite especificar un sistema de suscripción que notifica a varios objetos sobre cualquier evento que les suceda a los objetos que observan. Define una o varias dependencias, por lo que si el estado de un objeto cambia, cada uno de sus dependientes recibe una notificación.
- Método del recuerdo
Con el método memento, puede guardar y restaurar el último estado de un objeto sin exponer sus detalles de implementación. Se enfoca en capturar y externalizar el estado interno de un objeto sin alterar la encapsulación del código. Las opciones de deshacer y rehacer presentes en varias soluciones de software, como editores de texto, IDE y MS Paint, son un excelente ejemplo de la implementación del método memento.
- Método del mediador
El método del mediador le permite reducir el acoplamiento entre los componentes de un programa. Lo hace permitiéndoles comunicarse indirectamente mediante el uso de un objeto mediador particular. Este método simplifica la modificación y extensión de componentes ya que no dependen de otras clases. El método del mediador tiene cuatro componentes, el mediador, el mediador concreto, el colega y el colega concreto.
- Método iterador
El método iterativo le permite recorrer los elementos de una colección sin exponer los detalles de los elementos. Le permite acceder a los componentes de estructuras de datos avanzadas de forma secuencial, sin repetición. Puede pasar por varios tipos de estructuras de datos mientras usa el método iterador, como apilados, gráficos, árboles y muchos otros.
- Método de comando
El método de comando le permite parametrizar clientes con registro o cola de solicitudes. Esto significa que el botón que usó para una función puede usarse para otra. El método de comando encapsula la información necesaria para desencadenar un evento o realizar una acción en particular.
- Método de la cadena de responsabilidad
El método de la cadena de responsabilidad es la forma orientada a objetos de if…elif…elif…else. Le permite pasar solicitudes a través de la cadena de controladores. Puede reorganizar los bloques de condición-acción durante el tiempo de ejecución utilizando el método de cadena de responsabilidad. Se centra en desvincular a los remitentes de los destinatarios de un formulario de solicitud.
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Los diversos patrones de diseño de Python que discutimos en la sección anterior fueron solo la punta del iceberg. Python es un amplio lenguaje de programación con múltiples funcionalidades y aplicaciones.
Mientras estudia Python, debe aprenderlo en el contexto de su aplicación. De esa manera, aprenderá el tema de manera eficiente y podrá probar sus habilidades rápidamente. Actualmente, una de las aplicaciones más demandadas y extendidas de Python es la ciencia de datos.
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Resumen
Los patrones de diseño de Python le ofrecen un montón de ventajas. Le permiten hacer que el proceso de codificación sea más eficiente al resolver problemas rápidamente. Los patrones de diseño también simplifican su código y facilitan compartirlo con otros profesionales, lo que es particularmente útil durante las colaboraciones.
¿Qué piensas sobre los patrones de diseño? Háganos saber dejando un comentario a continuación.
