מהי תבנית עיצוב (ובאנגלית: Design Pattern)?
תבנית עיצוב בתכנות הוא תיאור של פיתרון לבעייה תכנותית שכיחה. התיאור איננו תיאור מדוייק ועל כן בדוגמאות קוד שונות אשר מממשות את הפיתרון אנחנו נוכל לזהות בדרך כלל קוד שונה. התיאור יכול להיעשות באמצעות הסבר מילולי, דיאגרמת UML או דוגמת קוד. תבניות עיצוב החלו להיווצר בתחומים אחרים, כגון תחום הבניה, ותחום יצירת ממשקי משתמש.
תבניות עיצוב בתחום הבניה
התחום הראשון שבו החלו להיווצר תבניות עיצוב הוא ככל הנראה תחום הבניה. בחלוף השנים נוצרו פיתרונות איכותיים לבעיות הנדסיות כאלה ואחרות. גשר תלוי כפיתרון לבעיה שקיימת בהקמת גשר שעלויות הבניה של העמודים שאמורים לתמוך בו הן גבוהות במיוחד (דוגמאות למימוש תבנית העיצוב 'גשר תלוי' כוללות גשרים כגון הגשר המפורסם בסן פרנסיצקו, גשרי חבלים כגון גשר החבלים בפארק נשר וגשרים כדוגמת הגשר בכניסה לירושליים). גג שבנוי ככיפה שבה כוח המשיכה מושך את הלבנים לכיוון הקרקע וכך האבנים מתאדקות זו עם זו והגג מחזיק מעמד (כדוגמת גג של איגלו, הגג של מסגד אל אקצה, וגגות של כנסיות באירופה).
תבניות עיצוב בתחום פיתוח ממשקי משתמש
בתחום של פיתוח תוכנה ניתן להבחין בהיווצרותן של תבניות עיצוב, תחילה, בתחום של פיתוח ממשקי משתמש. תבניות עיצוב ידועות כוללות בין היתר יצירת ממשק משתמש חלונאי (מבוסס חלונות), יצירת ממשק משתמש שמבוסס על טאבים, ושימוש בחלונות דיאלוג קטנים לצורך קבלת מידע נוסף מהמשתמש.
תבניות עיצוב תוכנה קלאסיות
הראשונים שהצליחו ליצור קטלוג מרשים של תבניות עיצוב שמהוות פתרונות קלאסיים לבעיות תכנותיות שכיחות היו אריק גאמה, ריצ'רד הלם, ראלף ג'ונסון, וג'ון וליסידס, אשר פרסמו בשנת 1994 את ספרם המפורסם Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. זהו אחד הספרים היחידים בפיתוח תוכנה שהרלוונטיות שלו לא פחתה במהלך השנים. רבים מתייחסים לספר זה בתור התנך בכל הנוגע לתבניות עיצוב תוכנה. ההמלצה שלי היא להתחיל מלימוד תבניות העיצוב הקלאסיות באמצעות ספר זה ובאמצעות חומרי הדרכה נוספים שיאפשרו לכם ללמוד את הנושא תוך שימוש בשפות תכנות מתקדמות יותר (הספר עושה שימוש בשפת התכנות ++C, אשר נחשבת למיושנת בהשוואה לשפות תכנות כגון Java ו-#C, ובוודאי בהשוואה לשפות התכנות המודרניות Kotlin, Scala ו-Swift). את שפת התכנות Java תוכלו ללמוד באמצעות הקורס Java Programming באתר life michael academy.
תבניות עיצוב תוכנה ספציפיות לפארדיגמת תכנות מסויימת
במהלך השנים החלו להיווצר תבניות עיצוב תוכנה נוספות. בין היתר, ניתן להבחין בתבניות עיצוב ספציפיות לפארדיגמת תכנות מסויימת, כגון תבניות העיצוב המקובלות בתכנות פונקציונלי (כגון ה-Callback Pattern). בקורס שפיתחתי ב-life michael academy ללימוד JavaScript נלמדות בין היתר תבניות עיצוב שכיחות בתכנות פונקציונלי. תבניות עיצוב אלה (ואחרות) נלמדות גם בקורסי הפרמיום Front End Development, ו-Node.js Development.
הדרך המומלצת ללימוד הנושא תבניות עיצוב תוכנה קלאסיות
כיוון שמדובר בנושא תיאורטי שאיננו פשוט להבנה עדיף ללמוד אותו באמצעות קורס שמועבר באופן סינכרוני. בקורס סינכרוני משתתפי הקורס יכולים לשאול שאלות ולקבל תשובות באופן מיידי תוך כדי התקדמות. בקורס סינכרוני המדריך יכול לבצע התאמות באופן שבו החומר מוסבר על מנת להתאים את ההדרכה לקשיים שמתעוררים בהבנת החומר. במידה שההדרכה מיועדת למפתחים שכבר עובדים בפיתוח קוד אני ממליץ להזמין את העברת אחד הסמינרים שפיתחנו ללימוד הנושא, כגון תבניות עיצוב ב-Python, תבניות עיצוב תוכנה ב-Kotlin, תבניות עיצוב תוכנה קלאסיות ב-Java, ו-תבנית עיצוב התוכנה Combinator ב-Java. במידה שקיים נושא שעדיין אין עבורו סמינר מוכן כל שיש לעשות הוא לעדכן אותנו ואנו נפתח את הסמינר הנדרש בהתאם.
צעדים ראשונים בלימוד הנושא תבניות עיצוב תוכנה
את הצעדים הראשונים בלימוד הנושא אני ממליץ לעשות כבר כעת תוך שימוש בסרטוני וידאו בעברית אשר מסבירים ומדגימים את אופן המימוש של תבניות עיצוב קלאסיות באמצעות שפת התכנות Java. ניתן למצוא אותם בחינם בערוץ הוידאו life michael (באנגלית) ביוטיוב. ניתן למצוא אותם בתוך רשימת ההשמעה Java (he).
Singelton
Factory
Facade
Adapter
Template Method
Proxy
Prototype
Decorator
Observer
State
Strategy
Abstract Factory
Strategy
שיפור התקשורת הבין אישית
לימוד הנושא Design Patterns והכרת תבניות העיצוב השונות בשמם מאפשרת לנו תקשורת בין אישית טובה ויעילה בקרב צוותי הפיתוח. די בכך שמפתח אחד מציע למפתח שני לממש תבנית עיצוב מסויימת תוך ציון שמה כדי שהמפתח השני יוכל להבין את הצעתו של המפתח הראשון במהירות גבוהה יותר.
כתיבת קוד באיכות גבוהה יותר
היכרות יסודית עם פתרונות איכותיים לבעיות תכנותיות תאפשר לנו לממש אותם בקוד שאנו כותבים ובכך לקבל קוד איכותי יותר.
פיתוח היצירתיות בכל מה שנוגע לכתיבת קוד
ככל שנכיר יותר תבניות עיצוב תוכנה כך בסיס הידע, אשר מצוי בבסיס היצירתיות שאותה אנו נדרשים להפגין מעת לעת בהתמודדות עם בעיות תכנותיות יוצאות דופן, יהיה גדול יותר. בסיס ידע גדול יותר מוביל ליצירתיות רבה יותר, וליכולת משופרת לחשוב מחוץ לקופסה.
