Principais padrões de design Python que você deve conhecer
Publicados: 2021-07-21Padrões de projeto são vitais para programadores. Eles melhoram a eficiência de sua programação, pois você pode resolver problemas complexos com algumas linhas de código usando padrões de design. Se você estiver interessado em aprender Python, aprender padrões de design Python é uma obrigação. Aprendê-los facilitará a resolução de vários problemas e tornará seu código mais funcional.
Você não deve considerar padrões de design como designs concluídos que podem ser convertidos em código diretamente. São modelos que explicam como você pode resolver um problema específico com eficiência. Se você é iniciante em python e ciência de dados, os programas de ciência de dados do upGrad podem definitivamente ajudá-lo a mergulhar mais fundo no mundo de dados e análises.
Existem muitos padrões de design Python que você deve conhecer. Os pontos a seguir irão explicá-los melhor:
Índice
Tipos de padrões de design
Existem basicamente três categorias de padrões de projeto:
- Padrões de design de criação
- Padrões de projeto estrutural
- Padrões de design comportamental
Todos eles têm subcategorias que ajudam a resolver tipos específicos de problemas. É vital estar familiarizado com os diferentes tipos de padrões de design do Python, pois cada um funciona para um problema específico. Os padrões de design facilitam a comunicação com sua equipe, concluem seus projetos mais cedo e encontram erros rapidamente.
Aqui estão as principais categorias e subcategorias de padrões de design Python:
1. Padrões de design de criação
Os padrões de criação fornecem as informações necessárias sobre a instanciação do objeto ou da classe. As implementações mais populares de padrões de design de criação são padrões de criação de classe e padrões de criação de objeto. Padrões de criação de objetos podem utilizar delegação, enquanto padrões de criação de classe podem empregar herança de forma semelhante.
- Método Singleton
O método singleton garante que uma classe tenha apenas uma única instância e fornece um ponto de acesso global para a mesma. Dessa forma, você pode ter certeza de que uma classe possui apenas uma instância.
- Método de protótipo
O método prototype permite replicar objetos sem exigir que seu código dependa de suas classes. Isso aumenta muito sua eficiência e oferece uma alternativa à herança.
- Método do Construtor
O método construtor permite construir objetos avançados em etapas. Dessa forma, você pode criar vários tipos de um único objeto usando o mesmo código.
- Método de fábrica abstrato
O método abstract factory permite criar famílias de objetos relacionados entre si sem fornecer classes concretas específicas.
- Método de fábrica
O método factory fornece uma interface para criar objetos em uma superclasse. No entanto, ele permite que as subclasses modifiquem o tipo de objeto que você pode criar.
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2. Padrões de Projeto Estrutural
Um padrão de projeto estrutural organiza vários objetos e classes para construir estruturas maiores e oferecer novas funcionalidades. Ele se concentra em melhorar a eficiência e a flexibilidade de suas classes e objetos.
Padrões de projeto estrutural usam herança para criar as interfaces necessárias. Eles também identificam as relações que simplificam a estrutura.
- Método FlyWeight
O método flyweight permite que você ajuste mais objetos na RAM disponível, permitindo que eles compartilhem componentes comuns de estado em vez de armazenar todos os dados em um objeto.
- Método de proxy
Com o método proxy, você pode adicionar um espaço reservado para um objeto específico. O proxy lidaria com o acesso ao objeto para que você pudesse agir antes ou depois que a solicitação chegasse ao mesmo.
- Método de fachada
O método de fachada fornece uma interface simples para uma estrutura, biblioteca ou conjunto de classes avançado. Ele permite isolar o código do subsistema.
- Método Decorador
O método decorador permite adicionar novos comportamentos a diferentes objetos dinamicamente sem modificar sua implementação. Ele faz isso colocando-os dentro de objetos wrapper que possuem os comportamentos. Python está entre as linguagens de programação mais adequadas para implementar esse padrão de projeto.
- Método Composto
O método composto especifica um grupo de objetos que você pode tratar da mesma forma que trataria uma única instância desses objetos. Em outras palavras, esse método permite compor objetos em estruturas do tipo árvore.
- Método de ponte
O método bridge permite dividir classes grandes em duas hierarquias distintas, implementação e abstração. Outro destaque deste método é que você pode desenvolvê-los independentemente um do outro.
- Método do Adaptador
O método do adaptador permite a colaboração entre objetos com interfaces incompatíveis. Segue o princípio da responsabilidade única e o princípio aberto/fechado. Você deve usar o método do adaptador por meio da interface do cliente, pois permitirá alterar os adaptadores sem modificar o código do cliente.
3. Padrões de Design Comportamental
Padrões de design comportamental permitem que você encontre os padrões de comunicação entre objetos e os implemente conforme necessário. Esses padrões estão relacionados aos algoritmos e às responsabilidades atribuídas entre os objetos. A seguir estão as várias classificações de padrões de design comportamentais:
- Método do visitante
Com esse método, você pode separar os algoritmos dos objetos nos quais eles operam. Esse método segue o princípio de responsabilidade única, o que significa que você pode mover várias versões de um comportamento para uma classe. No entanto, exige que você atualize todos os visitantes ao adicionar ou remover uma classe da hierarquia.
- Método de modelo
O método template especifica o esqueleto de um algoritmo na superclasse enquanto permite que a subclasse substitua etapas específicas do algoritmo sem exigir nenhuma alteração na estrutura. Uma grande vantagem desse método é que ele permite que você puxe o código duplicado para a superclasse necessária.
- Método de Estratégia
O método de estratégia permite definir a família de algoritmos. Você pode colocá-los em classes diferentes e tornar os objetos intercambiáveis usando este método. Ele permite isolar certas informações de implementação e facilita a introdução de várias estratégias sem exigir que você altere o código.
- Método de estado
Esse método permite que um objeto modifique seu comportamento se seu estado interno for alterado. Isso permite que você empregue o estado na forma de uma classe derivada do padrão de estado. Ele opera mudanças no estado usando métodos da superclasse do padrão.
- Método do Observador
O método Observer permite especificar um sistema de assinatura que notifica vários objetos sobre quaisquer eventos que ocorram com os objetos observados. Ele define de uma a várias dependências, portanto, se o estado de um objeto mudar, cada um de seus dependentes receberá uma notificação.
- Método de lembrança
Com o método memento, você pode salvar e restaurar o último estado de um objeto sem expor seus detalhes de implementação. Ele se concentra em capturar e externalizar o estado interno de um objeto sem perturbar o encapsulamento do código. As opções de desfazer e refazer presentes em várias soluções de software, como editores de texto, IDEs e MS Paint, são um excelente exemplo da implementação do método memento.
- Método Mediador
O método mediador permite reduzir o acoplamento entre os componentes de um programa. Ele faz isso permitindo que eles se comuniquem indiretamente usando um objeto mediador específico. Este método simplifica a modificação e extensão de componentes, pois eles não permanecem dependentes de outras classes. O método mediador tem quatro componentes, o mediador, o mediador concreto, o colega e o colega concreto.
- Método Iterador
O método iterativo permite percorrer os elementos de uma coleção sem expor os detalhes dos elementos. Ele permite que você acesse os componentes de estruturas de dados avançadas sequencialmente, sem repetição. Você pode passar por vários tipos de estruturas de dados enquanto usa o método iterador, como pilha, gráficos, árvores e muitos outros.
- Método de comando
O método de comando permite parametrizar clientes com registro ou enfileiramento de solicitações. Isso significa que o botão que você usou para uma função pode ser usado para outra. O método de comando encapsula as informações necessárias para acionar um evento ou executar uma ação específica.
- Método da Cadeia de Responsabilidade
O método da cadeia de responsabilidade é a forma orientada a objetos de if...elif...elif...else. Ele permite que você passe solicitações pela cadeia de manipuladores. Você pode reorganizar os blocos de ação de condição durante o tempo de execução usando o método de cadeia de responsabilidade. Ele se concentra em dissociar os remetentes dos destinatários de um formulário de solicitação.
Torne-se um profissional Python
Os vários padrões de projeto do Python que discutimos na seção anterior foram apenas a ponta do iceberg. Python é uma linguagem de programação ampla com múltiplas funcionalidades e aplicações.
Ao estudar Python, você deve aprendê-lo no contexto de sua aplicação. Dessa forma, você aprenderá o assunto com eficiência e poderá testar suas habilidades rapidamente. Atualmente, uma das aplicações mais procuradas e difundidas do Python é na ciência de dados.
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Resumo
Os padrões de design do Python oferecem muitas vantagens. Eles permitem que você torne o processo de codificação mais eficiente, resolvendo problemas rapidamente. Os padrões de design também simplificam seu código e facilitam o compartilhamento com outros profissionais, o que é particularmente útil durante as colaborações.
Quais são seus pensamentos sobre padrões de design? Deixe-nos saber deixando um comentário abaixo.
