Design pattern : c’est quoi et pourquoi l’utiliser ?
Le design pattern, ou modèle de conception, est un élément essentiel en programmation orientée objet.
Il s’agit d’une infrastructure logicielle faite d’une petite quantité de classes qui sert à régler un problème technique.
Pour bien saisir ce dont il s’agit, voici ce qu’est le design pattern et les raisons pour lesquelles il doit être utilisé.
Régler les problèmes de conception connus
Le design pattern trouve son origine dans le fait que les développeurs ont noté des problèmes de conception récurrents et similaires. Il devenait donc nécessaire d’établir une conceptualisation des problèmes de conception de manière à réutiliser les mêmes réponses à chaque fois que le problème apparaissait.
Pour conceptualiser, il est souvent essentiel d’avoir recours directement à un code. Mais dans le cas du design pattern, les développeurs traduisent la conceptualisation par une idée abstraite de la façon de résoudre le problème. Chaque développeur met ensuite en place la résolution du problème à partir du langage qu’il maîtrise. Il existe des exemples d’application de design pattern pour différents langages.
Le design pattern est donc conçu en tant que procédé de conception générale qui met à profit l’expérience déjà acquise en matière de conception de logiciel. Le modèle de conception a un rôle important à jouer dans le système informatique et dans son architecture.
L’origine du design pattern
Le design pattern provient du domaine de l’architecture. Le concept est surtout redevable à Christopher Alexander. Ce concept de pattern permet de créer des applications dans les processus de conception de formes. L’idée n’a pas été adoptée seulement en architecture, mais aussi en anthropologie, en histoire de l’art et bien sûr en informatique.
C’est plus précisément en 1987 que Kent Beck et Ward Cunningham découvrent que le modèle de conception peut être appliqué à la programmation. Ils ont développé le concept de manière à en assurer l’application à des problèmes connus.
Le concept a été explicité et adopté plus largement dans la communauté avec la publication du livre Design Patterns : Elements of Reusable Object-Oriented Software en 1994. Le livre est signé par le Gang of 4, ou GoF, composé d’Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson et John Vlissides. L’ouvrage introduit et diffuse le concept qui sera de plus en plus adopté par les développeurs.
Pourquoi utiliser un design pattern ?
L’utilité de l’utilisation d’un design pattern est évidente. Le design pattern permet notamment d’accélérer le processus de développement. Il fournir des paradigmes de développement qui ont fait leurs preuves, ce qui aide à gagner du temps sans avoir à réinventer des modèles chaque fois qu’un problème apparaît.
Comme le design pattern est créé dans le but de régler des problèmes connus, ceux-ci peuvent être prédits avant même de devenir visibles pendant le processus de mise en œuvre. Encore une fois, le modèle de conception accélère le processus de développement. La standardisation liée au design pattern est aussi très utile pour faciliter la lisibilité du code.
Pour résumer, le design pattern est utile au moment du passage d’un modèle d’analyse à un modèle de développement. Il peut être utilisé de manière concrète dans plusieurs cas, notamment pour la gestion du système de paie au moment de modifier un salaire et de tenir le système au courant des changements que cela implique.
Grâce au design pattern, il est possible de documenter les solutions à adopter en se basant sur les pratiques antérieures et les leçons qui en ont été tirées. Plusieurs composants d’un logiciel sont mis à profit dans la mise en œuvre du modèle de conception. Le modèle permet donc d’accélérer un processus qui fait appel à plusieurs éléments. Les développeurs se servent du langage qu’ils maîtrisent dans l’application de chaque solution.
Un savoir partagé
L’architecte informatique et le programmeur sont appelés tous deux à employer le même langage en lien avec le design pattern. L’architecte informatique n’a qu’à donner le nom du type de modèle pour que le programmeur comprenne de quoi il s’agit. Il n’y aura pas de longues explications à fournir. Il est donc important pour les professionnels de connaître en quoi consistent les principaux modèles de design pattern.
Le design pattern peut être utilisé à toutes les étapes du travail de programmation. Il peut être utilisé avant, puisqu’il peut servir comme guide dans la rédaction du code source. Il est aussi fréquemment utilisé après le travail de programmation étant donné que son efficacité permet d’en faire un modèle pour relier des modules de codes sources déjà existants.
Bien entendu, le design pattern est très utile pendant la programmation puisqu’il peut établir des points communs avec les modèles déjà en place, ce qui permettra d’éviter et d’anticiper les erreurs. La plupart du temps, le modèle est utilisé lorsqu’il est clair que le développeur a besoin de sa flexibilité.
Chaque design pattern a sa propre approche. Les stratégies présentes dans chaque modèle de conception sont donc originales et ne sont jamais semblables d’un design pattern à l’autre. De cette manière, il est possible de résoudre chaque problème de manière organisée et rapide. Il suffit d’appliquer le bon modèle, qui a déjà fait ses preuves. Il est aussi possible de combiner des modèles dans l’élaboration d’une solution.
Différentes variétés de design pattern
Il existe plusieurs modèles de design pattern et il s’en crée constamment de nouveaux selon les besoins. Mentionnons entre autres le modèle composite, qui sert à mettre en œuvre une structure arborescente. Il peut s’agir de la représentation d’un dossier avec ses sous-dossiers et les fichiers qu’on y trouve. Les feuilles et les composites suivent un modèle qui fait appel à la même interface logicielle. La manipulation est la même à chaque utilisation.
Le modèle dispense d’avoir à effectuer la distinction entre les objets primitifs et conteneurs. Les objets individuels et leurs combinaisons sont traités de la même façon.
Un autre modèle important est le singleton. Il limite l’instanciation d’une classe à un seul objet. Il est utilisé pour qu’un seul objet coordonne les opérations à l’intérieur d’un système donné. Il est surtout utilisé pour un système plus rapide ou qui occupe moins de mémoire. Il s’agit aussi d’un système avec peu d’objets. Les itérateurs et les adaptateurs comptent aussi parmi les principaux modèles de design pattern.
Les itérateurs permettent l’accession aux éléments d’un ensemble sans avoir nécessairement connaissance des détails techniques qui y sont liés. Il s’agit de l’un des modèles les plus fréquemment utilisés.
Quant à l’adaptateur, il permet de convertir une interface en une autre, qui est exploitée grâce à une application. Grâce à ce modèle, il est possible de connecter entre elles des interfaces qui étaient au premier abord incompatibles. Il s’agit là aussi d’une procédure employée fréquemment.
L’anti-pattern
Il est recommandé de se méfier de l’anti-pattern, qui est un anti-modèle constituant une réponse non adéquate à un problème récurrent.
Il s’agit donc d’une solution qui est réinventée de mauvaise manière en réaction au problème récurrent. Il existe des moyens de distinguer un anti-pattern d’une mauvaise pratique occasionnelle.
L’anti-pattern est une structure utilisée couramment qui génère de mauvaises conséquences même si elle semblait efficace au départ.
Au lieu d’un modèle d’anti-pattern, il existe toujours une solution applicable qui répond à la définition du design pattern et vous faire accompagner par des professionnels comme Ryax vous permet de mettre en place la bonne solution.
La Ryax Team.