O QUE É UM PADRÃO DE PROJETO?

Desenvolvimento de software é uma área relativamente nova comparada com outras áreas de conhecimento. Contando a partir da Ada Lovelace como a desenvolvedora do primeiro programa de computador e o surgimento da Máquina de Turing, ainda não temos 100 anos de história.

Por isso, muitas das nossas práticas são “emprestadas” de outras áreas. O maior exemplo é a Engenharia de Software onde tentamos aplicar muitas das ideias de outras Engenharia nos projetos de desenvolvimento de software.

O Surgimento dos Padrões de Projeto

O surgimento dos Padrões de Projeto, por exemplo, vem da arquitetura, através do livro “A Patter Language” escrito por Christopher Alexander, Sara Ishikawa e Murray Silverstein, do Center for Environmental Structure of Berkeley, California, publicado em 1977.

O livro define uma linguagem chamada pelos autores de “linguagem de padrões”, que se origina a partir dos 253 padrões apresentados no livro. O objetivo é que, com essa linguagem em comum, pessoas ao redor do mundo possam compartilhar ideias sobre como organizar bairros, cidades, projetar casas, escritórios e quaisquer outros espaços.

Quando levamos esse conceito para o mundo do desenvolvimento, temos os Padrões de Projeto como soluções de implementação para um problema em um determinado contexto. O objetivo ao documentar as soluções comumente encontradas é montar um “banco de conhecimento” onde pessoas com o mesmo problema podem consultar qual seria uma boa solução.

Com o ritmo que cresce a tecnologia da informação, essa base de conhecimento se torna ainda mais valiosa pois nos permite aprender com as experiências de outras pessoas. Mas, antes de explorar os padrões em si, é importante entender como essa base de conhecimento surgiu.

O livro “Padrões de Projeto - Soluções Reutilizáveis de Software Orientado a Objetos” da famosa Gangue dos Quatro (Gang of Four em inglês) é talvez a referência mais utilizada sobre o assunto. Esse livro popularizou os conceitos de Padrões de Projeto apresentando as soluções em C++ e Smalltalk, duas linguagens com características bem diferentes e que faziam sucesso nos anos 90.

Um ponto importante sobre padrões é que eles não são “inventados”, mas sim extraídos de códigos reais. A solução proposta por um padrão surge do conhecimento comum de várias pessoas que passaram pelo mesmo problema e aplicaram soluções semelhantes. A maior prova disso é que os livros que documentam Padrões de Projeto são geralmente escritos por várias pessoas.

Outro bom exemplo é o livro “Padrões de Arquitetura de Aplicações Corporativas” escrito por Martin Fowler com a colaboração de David Rice, Mathew Foemmel, Edward Hieatt, Robert Mee e Randy Stafford. A diferença deste livro é que os padrões apresentados não são específicos para linguagens Orientada a Objetos, mas para projetos corporativos, que precisam ser mais robustos e lidar com problemas não triviais.

Existe também Padrões de Projeto que propões soluções para problemas específicos de uma linguagem ou plataforma, como por exemplo o livro “Core J2EE Patterns”, que apresenta soluções específica para a linguagem Java na plataforma Java 2 Enterprise Edition. Eles continuam sendo considerados padrões, a única diferença é que o contexto de sua aplicação é mais restrito.

Os padrões da Gangue dos Quatro

Sendo a referência mais conhecida, é bem provável que ao ouvir falar de padrões de projeto você escute sobre um dos 23 padrões documentados pela Gangue do Quatro. Para linguagens Orientadas a Objetos esses padrões são tão úteis que são encontrados em muitas das bibliotecas mais utilizadas, e alguns são aplicados até mesmo na biblioteca padrão da linguagem.

Ao longo do livro os autores constroem uma aplicação para exemplificar as várias situações de onde os Padrões de Projeto foram extraídos. Cada um deles é documentando com: nome, objetivo, motivação, contexto, solução e o exemplo. Além disso os padrões são classificados de acordo com a natureza do problema que tenta resolver: criar objetos (padrões de criação), estruturar os objetos (padrões estruturais) ou dividir comportamento (padrões comportamentais).

Padrões de Criação

Factory Method, Abstract Factory, Builder, Prototype e Singleton

Os Padrões de Criação tem como intenção principal abstrair o processo de criação de objetos, ou seja, a sua instanciação. Desta maneira o sistema não precisa se preocupar com a lógica de criação de objetos, permitindo que ela evolua independente do resto.

Padrões Estruturais

Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Flyweight, Proxy

Os Padrões Estruturais se preocupam em como as classes e objetos são compostos, ou seja, sua estrutura. O objetivo destes padrões e facilitar o design do sistema, melhorando as maneiras de relacionamento entre as entidades.

Padrões Comportamentais

Interpreter, Template Method, Chain of Responsibility, Command, Iterator, Mediator, Memento, Observer, State, Stratefy, Visitor

Os Padrões Comportamentais atuam na distribuição das responsabilidades entre os objetos, ou seja, como eles se comportam. Estes padrões facilitam a comunicação entre os objetos, distribuindo as responsabilidades.