Паттерн в дизайне это: Что такое паттерн в графическом дизайне / Skillbox Media

Паттерн что это такое: виды паттернов в Блоге

Паттерн — это рисунок, состоящий из чередования некрупных элементов без заметных границ, что создает видимость бесконечного орнамента. 

В переводе с английского «pattern» означает – шаблон, модель, узор, образец, структуру. Его использование делает сайт динамичным, позволяет сформировать индивидуальный фирменный стиль, придать брэнду узнаваемость. 

Узор может быть абстрактным, буквенно-цифровым, геометрическим, растительным и должен выглядеть как цельный компонент. 

Паттерны бывают:

При правильном выборе их можно применять, создавая абсолютно любой проект – от личного блога до корпоративной платформы. Паттерн — это один из ключевых инструментов создания фирменного сайта и брендбука компании.

Что такое паттерны и их отличия от ритма и повторения?

Его часто путают с другими приемами дизайна – повторением и ритмом, хотя у этих понятий существуют принципиальные различия.

Повторение привлекает внимание пользователя тем, что элементы изображения, имея общие черты, все же отличаются. Его применяют для создания фона, в этом случае большое «полотно» создается из меньших фрагментов, которые очень похожи, тем не менее являются автономными и уникальными. Границы стыков не бросаются в глаза навязчиво, но все же различимы. Картинка выглядит гармоничной за счет объединяющих параметров (цвета, формы, текстуры).

Понятие «ритм» интуитивно понятно, когда говорят о звуках, но в визуальном применении все немного иначе. Подразумевается расставление предметов с определенными интервалами. Существует несколько разновидностей ритма в дизайне:

1. Случайный – хаотичный интервал расположения элементов с сохранением гармонии.
2. Регулярный – четкое соблюдение последовательности привычное и простое для восприятия.
3. Чередующийся – элементы размещаются с соблюдением закономерности, но с периодическим использованием нескольких разных интервалов, что уводит дизайн от скучной статичной картинки.
4. Прогрессивный – компоновка разного расстояния между элементами, использование светотени позволяет имитировать движение.
5. Плавный – линия волны, прослеживающаяся в расположении предметов.

Сравнивая их между собой, становится понятно, что такое паттерн. Он шире, чем ритм и использует совершенно иные принципы, чем повторения. Всего существует 9 видов паттерна:

1. Ассиметричный – элементы дизайна располагаются в хаотичной последовательности, но при этом целостное изображение смотрится гармоничным.
2. Симметричный – зеркальное расположение (от простого до сложного) создает четко сбалансированную картинку.
3. Сетка – образуется путем наложения друг на друга одинаковых по форме и расположению четырехугольников. Такой дизайн выглядит лаконично и хорошо удерживает внимание смотрящего.
4. Линейный – отличный вариант, позволяющий подчеркнуть главное. Линии, расположенные вдоль важной информации, автоматически направляют к ней взгляд читателя.
5. Централизованный – ценный контент располагается в окружении узора, периферия оттеняет центр.
6. Спиральный – элементы дизайна образуют круговорот бесконечных повторений, что создает легкое гипнотическое действие. Спираль ассоциируется с движением и может подчеркнуть развитие компании, ее рост.
7. Кластеризация – группы элементов создают часть узора, а части складываются в цельное изображение. Общий вид паттерна создается из множества кластеров.
8. Фрактальный – некрупные детали дизайна симметрично повторяются, соединяясь между собой, образуя более масштабные. Например, цепь, состоящая из отдельных, скрепленных меж собой звеньев.
9. Радиальный – также созданный на основе круга, но в отличие от спирального, в нем элементы не закручиваются в направлении центра, а отходят из середины, как лепестки цветка из сердцевины или круги на воде от брошенного камня.

Правильно придуманный паттерн в дизайне украинских брендов помогает более полно донести до потребителя информацию о продукте, ценностях марки.

Как использовать паттерн в дизайне?

Благодаря тому, что последовательность бесшовного рисунка способна простираться бесконечно во все стороны, паттерны идеально подходят для современных сайтов с «резиновой» версткой, но кроме того их применяют для:

1. Оформления презентаций

Тут паттерны играют роль гида по структуре, с их помощью легко распределить информацию по уровню приоритета. Применением различных узоров можно привлечь внимание аудитории к ключевым моментам, сделать доклад живее, разнообразнее, не дать зрителям потерять интерес. В конце концов это просто красивее, чем примитивное исполнение на идеально белой «простыне».

2. Дизайна рабочей одежды

Если паттерн является действительно уникальным, то ткань с аналогичным принтом придется заказывать, для этого нужно найти достойного исполнителя, чтобы вещи сотрудников через пару месяцев не потеряли первоначальный лоск. Рубашки, халаты, футболки галстуки и шейные платки, головные уборы – любые предметы гардероба с нанесенным фирменным узором повышают уровень доверия клиентов к компании.

3. Придания уникальности офисному интерьеру

Это один из самых простых и эффектных способов сделать помещение нестандартным и привлекательным, создать в нем свою особенную атмосферу. Используя корпоративные цвета и паттерн в дизайне здания, куда приходят посетители, можно уровне подсознания закрепить у них связку визуального образа с полученными эмоциями. В помещениях, предназначенных исключительно для работников, такой прием укрепляет командный дух, повышает мотивацию.

4. Разработки этикеток, упаковок

Привлекательное оформление товара не менее важно, чем его качество, ведь именно на упаковку покупатель сразу обращает внимание, она побуждает его взять продукт в руки, а затем — и в свою корзину. Умело используя паттерн в дизайне и зная целевую аудиторию, можно творить прорывы в продажах. Например, арт-шоколад марки Marou пользуется высокой популярностью не только из-за вкуса, но и из-за обложек. Коллекционеры объявляют настоящую охоту за каждым новым упаковочным решением, проявляя особый интерес к лимитированным сериям.

5. Оформления страниц в социальных сетях, корпоративных сайтов

Сложно представить современный веб-дизайн без использования паттернов. С ними страницы сайта приобретают яркость, привлекательность для посетителя. Узор прекрасно справится с ролью фона, заменив собою скучное белое или серое стандартное пространство. Использование паттернов актуально для социальных сетей бизнеса так как является элементом брендирования. Принято считать, что солидным компаниям подходят геометрические или абстрактные узоры, выдержанные в спокойных благородных тонах, а тем, кому фирменный стиль позволяет некоторую долю озорства и креатива, вполне могут позволить себе что-то фривольное.

6. Создания фирменного стиля.

Уникальный рисунок повышает узнаваемость, помогая популяризовать брэнд. Желательно обеспечить соответствие элементов узора со спецификой бизнеса, например, производитель вина может использовать переплетение лозы, меда – соты. Яркий, запоминающийся орнамент быстро начинает вызывать у аудитории ассоциации с продукцией даже без прямого указания на нее, как, скажем, скрещенные золотистые буквы LV и цветки, размещенные на коричневом фоне, сразу же навевают мысли о Louis Vuitton – всемирно известном французском модном доме.

Кроме того чашки, пакеты, календари, блокноты, полиграфическая продукция, бумажные стаканчики, оформленные с использованием корпоративного паттерна, позволяют заниматься продвижением компании без прямой рекламы, выгодно выделиться среди конкурентов.

Основные базовые элементы паттернов

Любая иконка может быть использована как фрагмент паттерна, однако как показывает практика наиболее популярными и востребованными являются геометрические мотивы, где каждая форма имеет свое неповторимое влияние на восприятие клиента.

Круги, овалы, эллипсы

Создают атмосферу доброжелательности, взаимопомощи, единства. Округлые линии вызывают мысли о безопасности, а применение теплых тонов усиливает данное впечатление. Это дает возможность расслабить посетителя, расположить его к себе.

Линии

Среди суеты и хаоса окружающего мира полосы смотрятся гармонично, лаконично и взгляд просто сам притягивается к такому изображению. Вертикальные линии вызывают прилив бодрости, солидарности и вдохновения. Горизонтальные, волнистые – покоя, умиротворения, непринужденности и изящества. Слишком контрастные цвета и большая частота линий провоцируют неприятное чувство вплоть до стресса.

Треугольники

Воплощение движения, динамики, роста. Подобный дизайн сообщит посетителю, что именно здесь он может получить мотивацию к новым достижениям и высокий результат.

Квадраты, прямоугольники, ромбы

Создают четко структурированное пространство. Включают логику и аналитику, ассоциируются с надежностью, стабильностью. Если требуется организовать клиента, побудить его сосредоточиться, то четырехугольные фигуры позволят максимально достигнуть желаемого эффекта.

Ломанные линии, зигзаги

Создают посыл об изменчивости, быстроте, энергичности, силе. Таким орнаментом можно подчеркнуть креативность, напор, легкость, прорыв.

Простые геометрические фигуры воспринимаются быстрее, проще. Лучше запоминаются по сравнению со сложными, хаотичными. Большое значение имеет цветовая гамма элементов, рекомендуется в качестве основной палитры использовать не более 4 оттенков, в противном случае велик риск вызвать негативные чувства у смотрящего на паттерн. Проектирование картинки должно происходить с учетом того, что 90% предварительных оценок дается товару на основании цвета его упаковки.

Проведенные исследования показали, что не столько сам цвет влияет на уровень симпатий, сколько его уместность по отношению к продукту и эмоциям, которые покупка должна вызвать у потребителя. Паттерн, проектирование которого задумывается для отрыва от конкурентов и увеличения продаж может основываться на психологическом принципе «эффекта изоляции». Результаты исследования четко продемонстрировали, что люди лучше запоминают что-то, когда оно ярко выбивается из ряда аналогичных предложений цветом, формой, материалом упаковки.

Паттерн в дизайне украинских брендов

Большинство компаний используют паттерн неудачно, он не несет никакой смысловой нагрузки, не подчеркивает уникальность и особые качества продукций, услуг, имени. По сути, мощный инструмент превращается в невнятное что-то для заполнения пустот, не более того.

Качественный орнамент можно нанести на любой предмет и это будет выглядеть уместным и гармоничным. Паттерн в дизайне украинских  брендов часто бывает слишком ярким, перенасыщенным и ни о чем не говорящим, потому что его не пропускают через призму самой компании, пользы от такой картинки мало.

ЗАКАЗАТЬ Гайдлайн

Как создать паттерн самостоятельно?

Зная, что такое паттерны, необязательно заказывать их у специалистов веб-дизайна, сделать качественные уникальные изображения можно самостоятельно.

Самый легкий способ создать несложные паттерны – это проектирование изображений онлайн-генератором. Большинство сервисов содержат набор шаблонов и настройки, поиграв с которыми можно придать стартовому варианту некоторую уникальность. Вот наиболее удобные и функциональные генераторы.

Patternizer

Сервис со скромным функционалом предлагающий создавать узоры только из линий, но их можно накладывать друг на друга, получая в результате пересечения четырехугольные фигуры. Несмотря на кажущуюся скудность возможностей, позволяет получить в итоге очень качественный и уникальный рисунок с интересной структурой.

Patterncooler

Генератор имеет впечатляющий набор шаблонов, содержащий огромное количество различных иконок, мотивов и фигур. Любая заготовка может быть изменена, редактируются наложения, цветовая палитра и текстура. Имеет удобный и интуитивно понятный интерфейс.

Striped Backgrounds

Несмотря на минималистичность, прост, как все гениальное. С его помощью можно создать, например, композицию из пяти параллельных полос различных оттенков. Выглядит свежо, эффектно и легко.

GeoPattern

Отличный вариант для тех, кому дизайн абсолютно не интересен или куча вариантов мешает остановиться на каком-то одном. Достаточно просто начать набирать текст, генератор сам будет менять фоновое изображение после каждого напечатанного символа. Интересно, что получится в конце?

Repperpatterns

Картинка выходит похожей на созданную калейдоскопом, что выглядит весьма оригинально и не остается незамеченным целевой аудиторией. Сайт предлагает бесплатно ознакомиться с генератором, но за полноценную работу придется заплатить небольшую сумму.

Background Image Generator

Простенький сервис, создающий фоновые изображения всего в несколько кликов. Пользователю нужно выбрать основной цвет, рисунок, настроить эффекты, шумы и результат готов.

Создавая паттерны, нужно уделить особое внимание цветовой гамме, чтобы она была приятна для глаз и не вызывала желания перевести взгляд на что-то более спокойное и гармоничное.

Паттерн – проектирование онлайн редактором

Этот способ уже подразумевает наличие хотя бы минимального опыта в пользовании подобными программами и художественных навыков, но если элементы будут очень маленькими, то задача упростится.

Adobe Illustrator CS6 и следующие версии

Программа предназначается для профессионального использования и содержит массу самого разнообразного функционала, поэтому людям, не имеющим опыта работы с подобными редакторами, она может показаться слишком сложной и пугающей. Для простоты создания бесшовного рисунка рекомендуем воспользоваться инструкций:

1. Приступая к работе с нуля, следует запускать новый холст, выбирая графический объект, который будет основой будущего орнамента и пройти путь «Объект» → «Узор» → «Создать».
2. Редактируя готовое изображение нужно зайти в палитру «Образцы», два раза кликнуть мышью на нем и выбрать «Объект» → «Узор» → «Редактировать узор».
3. Желая изменить имя изображения или задать новое, необходимо открыть диалоговое окно «Параметры узора».
4. Прочие параметры при желании тоже редактируются: поменять расположение всех фрагментов – «Тип фрагмента»; расположить элементы в виде прямоугольника – «Смещение кирпича».

Кроме этого, можно менять ширину и высоту фрагментов, регулировать количество копий, создавать эффекты и наложения, накладывать рамку. Закончив работу над визуальным объектом, нужно сохранить результат в «Образцы» или отменить изменения, если результат не нравится.

Adobe Photoshop

Бессменный лидер среди графических редакторов предлагает массу инструментов и иконок. Качественный и уникальный паттерн создается всего в пару этапов.

1. Запускается новый холст размером 8*8 пикселей, создается изображение (оно будет дублироваться).
2. Название узора лучше поменять, так будет удобнее пользоваться поиском, клики «Редактирование» → «Шаблон» помогут назначить картинку паттерном.

Посмотреть, как узор будет смотреться в деле можно, открыв чистый холст, выбрать в меню «Выполнить заливку» нажать на «Паттерн» и отметить нужный шаблон, он заполнит поле холста целиком, остается только выбрать подходящую гамму цветов.

Gimp

Редактор является открытой версией Adobe Photoshop и доступен к бесплатному скачиванию. Это отличный вариант для решения простых задач.

1. Выбирается пункт «Создать новое изображение»;
2. В центр листа помещается картинка;
3. Инструмент «смещение» позволяет резать и клеить изображения;
4. Ставится маркер в графе «Залить изображением»;
5. Дорисовываются недостающие части шаблона;
6. Результат сохраняется как паттерн;

Посмотреть, что получилось, можно нажав Shift+B и выбрав «Меню заливки» → «Текстурой», применив свежесозданное изображение.
Что такое паттерны высокого качества? При работе с любым ресурсом для создания бесшовного изображения главный секрет успеха – однородность полученной картинки. Для этого сгенерированным узором следует залить большую поверхность, если глаз не реагирует на стыки, воспринимает орнамент единой целостной плоскостью, значит все прошло отлично. Если же видны прорехи, неравномерное заполнение или некоторые детали выпадают из общей концепции, нужно доработать паттерн.

читайте также Дизайн-марафон Схвильовані

9 универсальных паттернов, которые помогут улучшить UX-дизайн

Что такое паттерн?

В психологии термин «паттерн» часто относится к повторяющемуся типу поведения, проявляющемуся в определенной обстановке с течением времени. В дизайне интерфейса паттерны охватывают правила и закономерности, включая когнитивные искажения и шаблоны поведения.

Несмотря на то, что эти шаблоны применяются в дизайне, они имеют психологическую основу, поскольку предубеждения и правила проистекают из подсознательных мыслей и суждений.

Хорошие продукты должны вызывать реакцию и эмоции, одновременно поощряя конкретные действия. Таким образом, понимание того, как работают паттерны, может помочь спровоцировать желаемые реакции пользователей. Это необходимо для создания удобного в использовании дизайна, который будет отвечать следующим критериям:

• пользователи могут решить свои проблемы;
• они могут сделать это быстро;
• дизайн сводит к минимуму человеческие ошибки;
• пользователи удовлетворены;
• кривая обучения короткая или вообще отсутствует;
• дизайн пользовательского интерфейса соответствует требованиям бизнеса (коммерческий успех).

Шаблоны необходимы для UX-дизайна?

Не совсем. Они существуют для того, чтобы помогать дизайнеру, а не ограничивать его. Поэтому изучить их всегда полезно. В конце концов, гораздо проще следовать существующим шаблонам, чем тратить ресурсы на новые и обучать им пользователей.

Топ-9 паттернов в UX-дизайне

Это распространенные шаблоны, которые стоит учитывать при создании интерфейса.

Закон Фиттса

«Чем дальше и меньше объект, тем меньше шансов точнее к нему переместиться»

Согласно закону Фиттса, вероятность достижения цели зависит от размера и расположения интерактивных элементов.

Для контекста, Пол Фиттс был психологом, который изучал, как люди движутся к своим целям. В 1954 году он пришел к выводу, что время, необходимое для достижения цели, зависит не только от того, насколько она далека, но и от ее размера. «Чем дальше и меньше объект, тем меньше шансов точнее к нему переместиться».

Для дизайнеров закон Фиттса является основополагающим с точки зрения размещения элементов управления. Из него следует, что элементы интерфейса должны быть большими и достаточно доступными для пользователя.

Скриншот: hongkiat.com

Например, на сайте Patreon пользователи могут кликнуть и по текстовому меню, и по целому  блоку.

Закон Хика

«Чем меньше вариантов, тем быстрее делается выбор»

Хик выдвинул свой закон в 1952 году, предположив, что выбор из слишком большого числа опций заставляет «слишком долго думать». Теперь это главный принцип для сервисов по подбору товаров. Все мы знаем, что пытка выбора одна из самых тяжелых. UX-дизайнеры, которые заботятся о пользователях, не хотят подвергать их такому испытанию.

Но что делать, если уменьшить количество вариантов невозможно? Попробуйте разбить их на более простые этапы. Закон Хика направлен на то, чтобы облегчить пользователю выбор. Иногда список вариантов может быть безграничным, и сократить его трудно. Для примера возьмем Netflix: кажется, что на платформе бесконечно много фильмов и сериалов.

Скриншот: Techradar

Однако Netflix сумел избавить пользователей от мучений, связанных с трудным выбором. Для этого была введена функция «Топ-10 в вашей стране».

Закон Джейкоба

«Чем более знакомым кажется сайт, тем больше он понравится пользователям»

Замечали ли вы, путешествуя по сети, как много сайтов похожи друг на друга? В других случаях это может показаться плохим знаком. Однако, когда дело доходит до сайтов, речь идет не о том, чтобы быть «уникальным и эксклюзивным», а скорее об удобстве использования.

Дизайнеру приходится принять суровую правду – пользователи проводят много времени на других сайтах. Последнее, что они хотят делать, — это узнавать что-то новое при посещении нового сайта.

Скриншот: uxplanet.org

Именно эту идею продвигает специалист по UX Якоб Нильсен: не перегружайте пользователей новыми концепциями, а используйте знакомые шаблоны.

Закон Прагнанца

«Человеческий мозг склонен интерпретировать сложное через более простые формы»

Закон Прагнанца также берет начало в гештальт-психологии. В 1910 году психолог Макс Вертхаймер заметил, что человеческий мозг воспринимает ряд мигающих огней как постоянно движущуюся линию. Причина этого, опять же, в склонности человеческого мозга упрощать сложные вещи и не перегружать себя.

Поэтому не делайте UX-интерфейс загадкой для пользователя, поскольку он либо не понимает его, либо упрощает до понятной формы.

Скриншот: hongkiat.com

Обычно это справедливо для иконок на сайтах.

Закон близости

«Элементы, располагающиеся близко друг к другу, воспринимаются как одна группа»

Этот принцип исходит из теории гештальта и предполагает: если требуется, чтобы элементы воспринимались как связанные друг с другом, их следует разместить рядом друг с другом.

Скриншот: hongkiat.com

Закон внутреннего и внешнего

«Чтобы отличить один элемент от других, сделайте его более отдаленным»

Это еще один аспект Закона близости. Каждый сложный элемент состоит из объектов меньшего размера: слова состоят из букв, строки — из слов, а текст — из строк.

Скриншот: hongkiat.com

Чтобы придать индивидуальность одному объекту, нужно увеличить расстояние между ним и другими.

Закон Миллера

«В среднем человек может удерживать внимание на 7 элементах одновременно»

В 1956 году психолог Джордж Миллер открыл, что человеческий мозг способен запомнить в среднем 7 предметов (плюс-минус 2). Следовательно, интерфейс должен включать до 9 элементов, а лучше 5, для большей наглядности.

Читайте по теме:

Пять нейросетей, которые раскрасят ваши фотографии

Создать персонализированные баннеры — как сделать это быстро и бесплатно

Длинные списки могут наскучить пользователям, даже если они полезны, поэтому рекомендуется разделить их на категории.

Краевой эффект

«Люди лучше запоминают первый и последний элементы в ряду»

Диаграмма ниже иллюстрирует этот принцип: слова, которые находятся в начале или конце ряда, закрепляются в памяти лучше тех, что следуют между ними.

Скриншот: hongkiat.com

Эффект Ресторфф (изоляции)

«Среди похожих объектов в ряду люди заметят изолированный»

В сущности, тот, кто не похож на других, всегда будет выделяться больше всех. Этот факт был подтвержден психиатром фон Ресторффом, который предположил, что в группе сходных элементов будут запоминаться изолированные.

Совет дизайнерам: если вы хотите что-то подчеркнуть, придайте этому другую форму или отделите от других элементов.

Общие рекомендации, основанные на паттернах

Навигация

• Постарайтесь не скрывать разделы меню, которые важны для пользователя или бизнеса.
• Убедитесь, что пользователь всегда знает, в каком разделе сайта находится.
• Сделайте переходы к другим разделам сайта простыми и плавными.
• Тщательно планируйте маршрут пользователя, учитывая контекст.

Формы

• Придерживайтесь правила «Вырезать и отложить»: уберите все поля, которые не требуются пользователю, чтобы продолжить работу. Собирайте необязательную информацию только после того, как цель будет достигнута.
• Оптимизируйте дизайн для мобильных версий.
• Спланируйте четкий путь к цели, с прямой линией от заголовка до призыва к действию и минимальными отвлекающими факторами.

Общие рекомендации

• Поддерживайте строгую иерархию на странице.
• Помогите пользователям понять, что они должны делать на странице, и добавьте четкий призыв к действию.
• Сосредоточьтесь на главном, не забывая о «дереве решений».
• Используйте только значимые и релевантные изображения.
• Стремитесь к сбалансированному и контрастному дизайну.

Для некоторых дизайнеров паттерны UX могут выглядеть как правила, призванные ограничить их творческий потенциал. Однако эти законы — скорее подсказки, которые помогают понять, как функционирует человеческий мозг. Следуя им, дизайнер не ограничивает себя.

Напротив, они помогают понять пользователя и создать UX-дизайн, который будет ему полезен.

Источник.

Фото на обложке: Unsplash

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних новостей и событий!

Что такое шаблон проектирования программного обеспечения? (+7 самых популярных шаблонов)

Шаблоны проектирования программного обеспечения — это повторно используемые решения распространенных проблем при разработке программного обеспечения. Однако, как следует из названия, шаблон проектирования программного обеспечения — это не код. Скорее, шаблоны проектирования программного обеспечения действуют как руководство или парадигма, помогающие разработчикам программного обеспечения создавать продукты, следуя передовым методам.

В этом руководстве вы найдете ответ на вопрос «Что такое шаблон проектирования?» и преимущества (и потенциальные проблемы) использования шаблона проектирования программного обеспечения. Кроме того, ожидайте, что это руководство предоставит обзор 23 шаблонов проектирования, а также преимуществ и проблем, связанных с использованием шаблонов проектирования.

Что такое шаблон проектирования в программной инженерии?

В программной инженерии шаблон проектирования программного обеспечения представляет собой общее, повторно используемое решение того, как решить распространенную проблему при разработке приложения или системы. В отличие от библиотеки или фреймворка, которые можно сразу вставить и использовать, шаблон проектирования — это скорее шаблон для решения поставленной задачи.

Шаблоны проектирования используются для поддержки объектно-ориентированного программирования (ООП) — парадигмы, основанной на концепциях как объектов (экземпляры класса; данные с уникальными атрибутами), так и классов (определяемые пользователем типы данных).

Мы уважаем вашу конфиденциальность. Ваша информация в безопасности.

23 шаблона проектирования в разработке программного обеспечения

Существует 23 классических шаблона проектирования, хотя на сегодняшний день обнаружено не менее 26 шаблонов проектирования. Эти шаблоны проектирования приобрели популярность после публикации книги Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, , книги 1994 года, опубликованной «Gang of Four» (GoF): Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson и John Vlissides. Из-за этого 23 шаблона проектирования часто называют набором из четырех шаблонов проектирования.

Шаблоны проектирования можно разделить на три типа, организованные по своему назначению в шаблоны проектирования для творчества, шаблоны структурного проектирования и шаблоны проектирования поведения.

1. Порождающие шаблоны проектирования

Порождающие шаблоны проектирования связаны с созданием и инициализацией объектов, предоставляя указания о том, какие объекты создаются для данной ситуации. Эти шаблоны проектирования используются для повышения гибкости и повторного использования существующего кода.

• Фабричный метод : Создает объекты с общим интерфейсом и позволяет классу откладывать создание экземпляров до подклассов.
• Abstract Factory : Создает семейство связанных объектов.
• Builder : Пошаговый шаблон для создания сложных объектов, разделяющий построение и представление.
• Прототип : Поддерживает копирование существующих объектов без зависимости кода от классов.
• Singleton : Ограничивает создание объекта для класса только одним экземпляром.

2. Шаблоны структурного проектирования

Шаблон структурного проектирования имеет дело с композицией классов и объектов или с тем, как собирать объекты и классы в более крупные структуры.

• Адаптер : Как изменить или адаптировать интерфейс к интерфейсу другого существующего класса, чтобы несовместимые интерфейсы могли работать вместе.
• Мост : метод отделения интерфейса от его реализации.
• Composite : использует древовидную структуру для поддержки манипуляций с одним объектом.
• Decorator : Динамически расширяет (добавляет или переопределяет) функциональность.
• Фасад : определяет высокоуровневый интерфейс для упрощения использования большого объема кода.
• Приспособленец : Сведите к минимуму использование памяти за счет обмена данными с аналогичными объектами.
• Прокси : Как представить объект с другим объектом, чтобы включить контроль доступа, снизить стоимость и упростить.

3. Шаблоны поведенческого проектирования

Шаблон поведенческого проектирования связан с коммуникацией между объектами и распределением обязанностей между объектами.

• Цепочка ответственности : Метод делегирования команд цепочке обрабатывающих объектов.
• Команда : Инкапсулирует запрос команды в объект.
• Интерпретатор : Поддерживает использование языковых элементов в приложении.
• Iterator : поддерживает итеративный (последовательный) доступ к элементам коллекции.
• Посредник : Обеспечивает простое общение между классами.
• Memento : Процесс сохранения и восстановления внутреннего/исходного состояния объекта.
• Наблюдатель : определяет, как уведомлять объекты об изменениях в других объектах.
• Состояние : Как изменить поведение объекта при изменении его стадии.
• Стратегия : Инкапсулирует алгоритм внутри класса.
• Посетитель : Определяет новую операцию над классом без внесения изменений в класс.
• Шаблонный метод : определяет структуру операции, позволяя подклассам уточнять определенные шаги.

Зачем нужны шаблоны проектирования?

Шаблоны проектирования предлагают передовой подход к поддержке объектно-ориентированного проектирования программного обеспечения, которое легче проектировать, внедрять, изменять, тестировать и повторно использовать. Эти шаблоны проектирования предоставляют лучшие практики и структуры.

1. Проверенное решение

Шаблоны проектирования обеспечивают проверенное и надежное решение распространенной проблемы, а это означает, что разработчику программного обеспечения не нужно «изобретать велосипед» при возникновении такой проблемы.

2. Многоразовые

Шаблоны проектирования можно модифицировать для решения многих проблем — они не просто привязаны к одной проблеме.

3. Выразительный

Шаблоны дизайна — элегантное решение.

4. Предотвращение необходимости рефакторинга кода

Поскольку шаблон проектирования уже является оптимальным решением проблемы, это позволяет избежать рефакторинга.

5. Уменьшить размер кодовой базы

Каждый шаблон помогает разработчикам программного обеспечения изменить работу системы без полной переделки. Кроме того, как «оптимальное» решение, шаблон проектирования часто требует меньше кода.

Преимущества шаблонов проектирования в программной инженерии

Как отмечалось выше в разделе «Зачем нам нужны шаблоны проектирования?», лучшие шаблоны проектирования программного обеспечения будут использовать общий язык, облегчая разработчикам общение о проблемах и улучшая читаемость кода. и архитектура на ранних стадиях планирования. При правильном использовании шаблоны проектирования могут ускорить процесс разработки и в целом снизить вероятность ошибок.

Шаблоны проектирования также не зависят от языка (для объектно-ориентированных языков), хотя некоторые шаблоны более полезны для одних языков, чем для других.

Критика шаблонов проектирования программного обеспечения

Шаблоны проектирования программного обеспечения могут подвергаться критике за чрезмерное использование, костыль для программистов, на который можно опереться, когда более простое решение может помочь. Кроме того, не всегда существует простое решение для реализации каждого шаблона с риском создания анти-шаблона 9.0031 (неэффективное или контрпродуктивное решение), если выбран неправильный метод.

Кроме того, шаблон проектирования можно использовать в качестве моста для устранения слабых мест или отсутствующих функций в языке программирования, что часто создает больше раздувания, чем необходимо для того, чтобы программа функционировала должным образом. В важном процессе выбора правильного технического стека убедитесь, что язык обладает функциями, необходимыми, чтобы избежать чрезмерной зависимости от шаблонов проектирования. В качестве альтернативы, выбор в стеке технологий может привести вас к фреймворку, в котором эти шаблоны проектирования уже реализованы непосредственно в фреймворке самым идеальным способом.

7 лучших шаблонов проектирования программного обеспечения

Хотя в разделе шаблонов проектирования: элементы многоразового объектно-ориентированного программного обеспечения перечислены 23 шаблона проектирования, из них 7 считаются наиболее влиятельными или важными. В этом разделе описаны 7 лучших шаблонов проектирования программного обеспечения, почему они важны и когда их использовать.

1. Одноэлементный шаблон проектирования

Одноэлементный шаблон проектирования подпадает под «порождающий» тип, ограничивая создание объекта для класса только одним экземпляром и предоставляя глобальный доступ к глобальной переменной. Например, многие веб-разработчики привязывают «карту сайта» к одной версии, которая имеет глобальную область действия. Кроме того, другие шаблоны, такие как фабричный метод, конструктор, прототип, могут использовать синглтоны. Объекты фасада и состояния также часто являются синглтонами.

Хотя вы можете иметь или нуждаться только в одном экземпляре класса, это не обязательно означает, что пришло время использовать шаблон singleton для блокировки этого объекта или перевода его в глобальное состояние. Синглтоны — спорный шаблон проектирования, некоторые даже утверждают, что синглтоны — это антипаттерн, которого следует избегать, поскольку блокировка объекта ограничивает гибкость в будущем.

2. Шаблон проектирования фабричный метод

В фабричном методе, шаблоне проектирования «создание», разработчики создают объекты с общим интерфейсом, но позволяют классу откладывать создание экземпляров до подклассов. Фабричный метод способствует слабой связи и повторному использованию кода, «виртуальный конструктор», который работает с любым классом, реализующим интерфейс, и предоставляет подклассам большую свободу выбора создаваемых объектов. Когда нужны новые классы, их можно добавить в фабрику.

Фабричный метод не подходит для простых сценариев, когда разработчики рискуют чрезмерно усложнить процессы, чтобы использовать шаблон проектирования.

3. Шаблон проектирования фасада

Шаблон проектирования фасада — это «структурный» шаблон проектирования, который помогает предоставить один интерфейс (класс) для доступа к большому объему кода/различным объектам. Фасад скрывает сложности различных подсистем (часто организованных в класс) с простым интерфейсом. Например, клиенту электронной коммерции нужна только одна точка взаимодействия с брендом, а не индивидуальное общение (взаимодействие) с каждой системой для поддержки продажи, такой как инвентаризация продуктов, аутентификация, безопасность, обработка платежей, выполнение заказа и т. д. В этом случае , Фасад инкапсулировал все действия и системы «заказа», чтобы обеспечить единый интерфейс — заказчик остается в полном неведении о том, что происходит за кулисами. Фасад — важная концепция для поддержки слабосвязанной архитектуры микросервисов.

4. Шаблон проектирования стратегии

Шаблон проектирования стратегии — это «поведенческий» шаблон проектирования программного обеспечения, который иногда называют шаблоном политики. В шаблоне стратегии взаимозаменяемые алгоритмы инкапсулируются вместе в «семейство», при этом один из алгоритмов выбирается во время выполнения по мере необходимости. Например, семейство алгоритмов может быть связано с «сортировкой» товаров на веб-сайте электронной коммерции — по размеру, цвету, призу и т. д. Стратегия реализуется на основе действий покупателя.

Шаблон проектирования стратегии невероятно эффективен в маркетинговых стратегиях персонализации, реагируя на местоположение, входные данные или действия клиента, чтобы предоставить каждому пользователю различный опыт.

5. Шаблон проектирования наблюдателя

Шаблон проектирования наблюдателя является «поведенческим», связывая объект (субъект) с зависимыми лицами (наблюдателями) по схеме «один ко многим». Когда кто-либо из наблюдателей меняется, субъект уведомляется. Шаблон проектирования наблюдателя полезен в любом виде программирования, управляемого событиями, например, для уведомления пользователя о новом комментарии на Facebook, отправки электронного письма при отправке товара и т. д.

6. Шаблон проектирования «Строитель»

Шаблон проектирования «Строитель» является «созидательным», отделяя построение объекта от представления. Этот шаблон проектирования обеспечивает больший контроль над процессом проектирования (более пошаговый), но он также разделяет представление для поддержки нескольких представлений объекта с использованием одного и того же базового кода построения (шаг ConcreteBuilder).

Шаблон построителя выполняется последовательно по мере создания объекта, вызывая только те шаги, которые необходимы для каждой итерации объекта.

7. Шаблон проектирования адаптера

Шаблон проектирования адаптера представляет собой «оболочку», которая преобразует один вид интерфейса в другой существующий вид интерфейса. Шаблон проектирования адаптера помогает классам работать вместе, когда они несовместимы, позволяя коду работать вместе. Шаблоны адаптеров полезны для объединения смешанных интерфейсов и превращения их в согласованный API.

Популярные архитектурные шаблоны программного обеспечения

Хотя это несколько выходит за рамки данного руководства, важно отметить, что существуют также архитектурные шаблоны, которые можно применять к разработке программного обеспечения в целом. Что такое архитектурный образец? Общее, повторно используемое решение типичных проблем в архитектуре (видите, как определение почти одинаково для разработки программного обеспечения?). Эти три шаблона проектирования похожи, но имеют разные наборы зависимостей и уровни привязки.

1. Шаблон проектирования MVC

Шаблон проектирования модель-представление-контроллер (MVC) — это самый ранний архитектурный шаблон, состоящий из трех частей:

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• View – компоненты интерфейса для отображения данных. Использует шаблон Observer для обновления модели и отображения обновленной модели при необходимости.
• Контроллер — сюда сначала направляется ввод, обработка запроса через модель и передача его обратно в представление

Шаблон проектирования MVC важен, потому что он обеспечивает разделение ответственности (SoC), разделяя внешний и внутренний код на отдельные части, чтобы упростить обновление и масштабирование приложения без вмешательства или прерывания. Модель MVC также позволяет нескольким разработчикам одновременно работать над разными частями приложения. Однако риск заключается в том, что представление модели для просмотра может вызвать проблемы с безопасностью и производительностью.

MVC распространен для веб-приложений, библиотек и пользовательских интерфейсов.

2. Шаблон проектирования MVP

Шаблон проектирования модель-представление-презентатор (MVP) является производным от MVC, но заменяет контроллер презентатором и на самом деле фокусируется только на моделировании уровня представления.

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• Просмотр – здесь начинается ввод и здесь отображается запрошенное действие
• Presenter — прослушивание представлений и моделей один на один, обработка запроса через модель и передача его обратно в представление

В этой модели презентатор действует как посредник между представлением и моделью, поддерживая более слабосвязанную модель. MVP идеально подходит для многократного использования представлений и поддержки модульного тестирования.

MVP обычно используется для веб-сайтов, веб-приложений и мобильных приложений (особенно для Android).

3. Шаблон проектирования MVVM

В шаблоне проектирования модель-представление-модель (MVVM) существует двусторонняя привязка данных между представлением и моделью-представлением (заменяющая презентатора в шаблоне проектирования MVP), более четкое разделение пользователя интерфейс и логика приложения:

• Модель — базовая бизнес-логика и данные
• Просмотр – здесь начинается ввод и здесь отображается запрошенное действие
• View-Model — не имеет ссылки на представление, его единственная цель — поддерживать состояние представления и манипулировать моделью при изменении действий представления

MVVM позволяет создавать подмножества модели для конкретных представлений с привязкой состояния и логики к представлению, что требует меньше логики в коде для запуска представления. MVVM идеально подходит для повышения производительности и обеспечения большей настройки и персонализации представления.

MVVM также широко используется для мобильных приложений (рост использования в Android), где важна двунаправленная привязка данных.

Заключение

В разработке программного обеспечения есть преимущества и недостатки использования шаблонов проектирования программного обеспечения. Знание того, когда использовать шаблоны проектирования программного обеспечения, а когда нет, и как лучше всего реализовать каждый шаблон, зависит от наличия опытной команды.

Шаблон проектирования: что это такое и зачем его использовать?

8 июня 2021 г. 8 июня 2023 г.

Шаблон проектирования является важным элементом объектно-ориентированного программирования.

Это программная инфраструктура, состоящая из небольшого количества классов, которая используется для решения технической проблемы.

Чтобы понять, что это такое, вот что такое шаблон проектирования и почему его следует использовать.

Исправление известных проблем дизайна

Шаблон проектирования возник из-за того, что разработчики заметили повторяющиеся и похожие проблемы проектирования . Поэтому возникла необходимость концептуализировать проблемы проектирования таким образом, чтобы одни и те же ответы использовались повторно каждый раз при возникновении проблемы.

Для концептуализации часто необходимо напрямую использовать код . Но в случае шаблона проектирования разработчики переводят концептуализацию в абстрактную идею того, как решить проблему. Затем каждый разработчик реализует решение проблемы, используя язык, с которым он знаком. Есть примеры приложений шаблонов проектирования для разных языков .

Таким образом, шаблон проектирования задуман как процесс общего проектирования , основанный на опыте, уже полученном при разработке программного обеспечения. Шаблон проектирования играет важную роль в компьютерной системе и ее архитектуре.

Происхождение шаблона проектирования

Шаблон проектирования пришел из области архитектуры. Концепция в основном обязана Кристоферу Александру. Эта концепция шаблона проектирования позволяет создавать приложения в процессе проектирования фигур. Идея была принята не только в архитектуре, но и в антропологии, истории искусства и, конечно же, в информатике .

Точнее, в 1987 году Кент Бек и Уорд Каннингем обнаружили, что шаблон проектирования можно применить к программированию . Они разработали концепцию таким образом, чтобы обеспечить ее применение к известным задачам.

Концепция получила дальнейшее уточнение и получила более широкое распространение в сообществе с публикацией книги Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software в 1994 году. Автором книги является группа Gang of 4, или GoF, состоящая из Эриха Гаммы, Ричарда Хелма, Ральфа Джонсона и Джона Влиссидеса. В книге представлена ​​и пропагандируется концепция, согласно которой будет все чаще использоваться разработчиками.

Статьи по теме

• Преимущества и способы использования озера данных
• Быстрые данные: анализ больших данных в режиме реального времени
• Что такое программно-определяемая сеть (SDN)?
• Что такое платформа для обработки данных?
• Что такое инженерия данных?
• Пограничные вычисления и безопасность данных

СКАЧАТЬ РИАКС

СМОТРЕТЬ ВИДЕО

Зачем использовать шаблон проектирования?

Полезность использования шаблона проектирования очевидна. Шаблон проектирования может ускорить процесс разработки . Он предлагает проверенные парадигмы разработки, которые помогают экономить время без необходимости заново изобретать шаблоны каждый раз, когда возникает проблема.

Поскольку шаблон проектирования создается для устранения известных проблем, их можно предсказать до того, как они проявятся в процессе реализации. Опять же, шаблон проектирования ускоряет процесс разработки . Стандартизация, связанная с шаблоном проектирования, также очень полезна для облегчения чтения кода .

Короче говоря, шаблон проектирования полезен при переходе от модели анализа к модели разработки . Его можно использовать конкретным образом в нескольких случаях, в частности, для управления системой начисления заработной платы при изменении заработной платы и информирования системы о предполагаемых изменениях.

Благодаря шаблону проектирования можно документировать решения, которые должны быть приняты на основе предыдущего опыта и извлеченных уроков. В реализации шаблона проектирования используются несколько программных компонентов. Таким образом, модель ускоряет процесс, включающий несколько компонентов. Разработчики используют знакомый им язык при применении каждого решения.

Общие знания

И , компьютерный архитектор, и программист должны использовать один и тот же язык в отношении шаблона проектирования. Компьютерный архитектор должен только назвать тип шаблона проектирования, чтобы программист понял, о чем идет речь. Не будет нужды в длинных пояснениях. Поэтому профессионалам важно знать, из чего состоят основные шаблоны проектирования .

Шаблон проектирования можно использовать на всех этапах работы по программированию. Его можно использовать раньше, поскольку его можно использовать в качестве руководства при написании исходного кода. Он также часто используется после работы по программированию, поскольку его эффективность позволяет использовать его в качестве шаблона для связывания существующих модулей исходного кода.

Конечно, шаблон проектирования очень полезен при программировании, поскольку он может установить общие черты с существующими моделями, что поможет избежать и предвидеть ошибки. Чаще всего шаблон проектирования используется, когда ясно, что разработчику нужна его гибкость .

Каждый шаблон проектирования имеет собственный подход. Таким образом, стратегии, присутствующие в каждом шаблоне проектирования, являются оригинальными и никогда не меняются от одного шаблона проектирования к другому. Таким образом, можно решить каждую проблему организованно и быстро . Просто примените правильный шаблон проектирования, который уже зарекомендовал себя. Также возможно комбинирование шаблонов при разработке решения.

Различные варианты шаблонов дизайна

Существует несколько шаблонов проектирования, и по мере необходимости постоянно создаются новые. Одним из примеров является составная модель , которая используется для реализации древовидной структуры. Это может быть представление папки с ее подпапками и найденными в них файлами. Листы и композиты следуют модели, использующей один и тот же программный интерфейс. Обращение одинаково для каждого использования.

Модель устраняет необходимость различать примитивные объекты и контейнеры. Таким же образом обрабатываются отдельные объекты и их комбинации.

Другой важной моделью является синглтон . Он ограничивает создание экземпляра класса одним объектом. Он используется для того, чтобы один объект координировал работу в данной системе. Он в основном используется для систем, которые работают быстрее или занимают меньше памяти. Это также система с несколькими объектами. Итераторы и адаптеры также входят в число основных шаблонов проектирования.

Итераторы позволяют получить доступ к элементам набора, не обязательно зная связанные с ним технические детали. Это один из наиболее часто используемых шаблонов проектирования.

Что касается адаптера, то он позволяет конвертировать один интерфейс в другой, который эксплуатируется приложением. Благодаря этой модели можно соединить несовместимые на первый взгляд интерфейсы. Это также часто используемая процедура.

Анти-шаблон

Остерегайтесь анти-шаблона, который является анти-шаблоном , который является неадекватным ответом на повторяющуюся проблему.