Các Design Patterns Phổ Biến Trong Lập Trình Hướng Đối Tượng (OOP) | Phân tích thiết kế hệ thống | Trường Đại học Thủ Dầu Một

Dưới đây là một số design pattern của lập trình hướng đối tượng (OOP) phổ biến mà bạn có thể
học để nâng cao kỹ năng thiết kế phần mềm:
1. Creational Patterns
Singleton: Đảm bảo chỉ có một instance của lớp và cung cấp một điểm truy cập toàn cục.
Factory Method: Cho phép tạo đối tượng mà không cần xác định lớp cụ thể.
Abstract Factory: Cung cấp giao diện để tạo ra các họ đối tượng liên quan mà không cần
chỉ định lớp cụ thể.
Builder: Hỗ trợ xây dựng các đối tượng phức tạp thông qua việc tách biệt quá trình xây dựng và biểu diễn.
Prototype: Tạo ra đối tượng mới bằng cách sao chép đối tượng hiện có.
2. Structural Patterns
Adapter: Chuyển đổi giao diện của lớp này sang giao diện khác mà khách hàng mong muốn.
Bridge: Tách biệt một abstraction khỏi implementation của nó để cả hai có thể độc lập thay đổi.
Composite: Cho phép tạo cấu trúc dạng cây để biểu diễn "cả cụm" và "các phần tử".
Decorator: Thêm chức năng mới vào đối tượng mà không làm thay đổi cấu trúc của nó.
Facade: Đơn giản hóa các hệ thống phức tạp bằng cách cung cấp một giao diện đơn giản.
Proxy: Cung cấp đối tượng thay thế hoặc đại diện cho đối tượng thực.
3. Behavioral Patterns
Observer: Cho phép đối tượng tự động thông báo đến các đối tượng liên quan khi trạng thái thay đổi.
Strategy: Định nghĩa họ các thuật toán, cho phép lựa chọn thuật toán trong runtime.
Command: Biểu diễn một yêu cầu dưới dạng đối tượng, cho phép lưu trữ và gọi lại sau.
State: Cho phép một đối tượng thay đổi hành vi khi trạng thái của nó thay đổi.
Chain of Responsibility: Truyền yêu cầu qua một chuỗi các đối tượng để tìm đối tượng xử lý yêu cầu.
Những design pattern dưới đây thường được sử dụng nhiều nhất và có vai trò cực kỳ
quan trọng trong việc xây dựng phần mềm: 1. Singleton
Đây là một pattern rất phổ biến, được dùng để đảm bảo chỉ có duy nhất một instance của
một lớp và cung cấp cách truy cập toàn cục vào nó. Nó thường được áp dụng cho việc
quản lý tài nguyên như kết nối database hoặc quản lý cấu hình của ứng dụng.
2. Factory Method
Pattern này giúp tạo ra đối tượng mà không cần biết chính xác lớp cụ thể của đối tượng
đó. Điều này rất hữu ích khi bạn muốn mã của mình dễ mở rộng hoặc thay đổi. 3. Observer
Observer được sử dụng rộng rãi khi bạn cần các đối tượng phản ứng với những thay đổi
của một đối tượng khác. Đây là nền tảng của các sự kiện trong lập trình, ví dụ như trong giao diện người dùng. 4. Strategy
Strategy giúp bạn chọn thuật toán hoặc hành vi trong runtime. Điều này rất hữu ích khi
bạn muốn ứng dụng linh hoạt và có thể thay đổi mà không cần sửa đổi code. 5. Decorator
Pattern này cho phép bạn mở rộng chức năng của một đối tượng mà không cần thay đổi
cấu trúc của nó. Nó rất hữu ích khi cần thêm các tính năng mới mà vẫn giữ mã dễ bảo trì.
6. Dependency Injection
Không phải lúc nào Dependency Injection cũng được coi là một design pattern (nhiều
người xem nó là một nguyên tắc), nhưng nó rất quan trọng để giảm sự phụ thuộc và làm
cho hệ thống dễ kiểm thử hơn.
7. MVC (Model-View-Controller)
Mặc dù không phải là một pattern riêng lẻ, nhưng mô hình kiến trúc này rất phổ biến
trong việc phát triển ứng dụng web. Nó giúp chia ứng dụng thành các phần riêng biệt để
dễ quản lý và mở rộng.
Lập trình di động có những đặc thù riêng, và dưới đây là một số pattern phổ biến và quan trọng
mà bạn có thể áp dụng để xây dựng ứng dụng di động hiệu quả và dễ bảo trì:
1. Model-View-ViewModel (MVVM)
Đặc điểm: MVVM phân tách ứng dụng thành ba phần chính: o
Model: Quản lý dữ liệu và logic kinh doanh. o
View: Giao diện người dùng. o
ViewModel: Kết nối Model với View, xử lý logic hiển thị và tương tác với View.
Ưu điểm: Giúp giữ mã nguồn gọn gàng, dễ kiểm thử, và phù hợp với các framework như
Jetpack Compose (Android) hoặc SwiftUI (iOS).
2. Model-View-Presenter (MVP)
Đặc điểm: Tương tự như MVVM nhưng thay V
iewModel bằng Presenter, nơi chứa logic
trình bày và giao tiếp với cả View và Model.
Ưu điểm: Tăng khả năng kiểm thử; phù hợp với Android khi sử dụng với các hoạt động (Activity) hoặc fragment. 3. Singleton
Đặc điểm: Được sử dụng để quản lý các thành phần toàn cục như quản lý session,
caching, hoặc kết nối API.
Ưu điểm: Giảm thiểu tài nguyên và duy trì một đối tượng duy nhất trong toàn bộ ứng dụng.
4. Repository Pattern
Đặc điểm: Tách biệt logic truy xuất dữ liệu (từ cơ sở dữ liệu hoặc API) khỏi phần còn lại của ứng dụng.
Ưu điểm: Dễ kiểm thử và quản lý dữ liệu từ nhiều nguồn một cách dễ dàng.
5. Dependency Injection (DI)
Đặc điểm: Cung cấp các phụ thuộc (dependency) thông qua DI frameworks như
Dagger/Hilt (Android) hoặc Swinject (iOS).
Ưu điểm: Làm cho ứng dụng dễ kiểm thử và giảm sự phụ thuộc giữa các lớp.
6. Observer Pattern
Đặc điểm: Sử dụng khi bạn cần cập nhật giao diện khi dữ liệu thay đổi. Điều này rất phổ
biến trong các framework như LiveData (Android) hoặc Combine (iOS).
Ưu điểm: Giúp ứng dụng phản ứng nhanh với các thay đổi dữ liệu.
7. Coordinator Pattern (iOS)
Đặc điểm: Dùng để quản lý luồng điều hướng trong ứng dụng iOS.
Ưu điểm: Tách biệt logic điều hướng ra khỏi các ViewController, làm cho mã nguồn rõ ràng hơn.
8. Redux (State Management)
Đặc điểm: Lưu trữ trạng thái ứng dụng trong một store duy nhất và sử dụng các action
để thay đổi trạng thái.
Ưu điểm: Phù hợp cho các ứng dụng phức tạp với nhiều trạng thái và được áp dụng
rộng rãi với Flutter, React Native.
Trong lập trình web, có rất nhiều design patterns phổ biến giúp cải thiện cấu trúc, hiệu suất và
tính dễ bảo trì của ứng dụng. Dưới đây là những pattern thường được sử dụng:
1. Model-View-Controller (MVC)
Đặc điểm: Phân chia ứng dụng thành ba phần: o
Model: Quản lý dữ liệu và logic kinh doanh. o
View: Giao diện người dùng. o
Controller: Điều phối giữa Model và View.
Ứng dụng: Rất phổ biến trong các framework như Laravel, Ruby on Rails, ASP.NET MVC.
2. Model-View-ViewModel (MVVM)
Đặc điểm: Tương tự MVC nhưng bổ sung lớp V
iewModel để xử lý logic giao diện. Phù
hợp với các ứng dụng web hiện đại sử dụng framework như Angular, React (với Redux) và vue.js 3. Singleton
Đặc điểm: Đảm bảo chỉ có một instance của một lớp trong suốt vòng đời ứng dụng.
Thường sử dụng cho việc quản lý cấu hình hoặc kết nối database.
4. Factory Pattern
Đặc điểm: Được dùng để tạo ra các đối tượng mà không cần chỉ định lớp cụ thể. Hữu ích
khi làm việc với các thành phần đa dạng nhưng có chung giao diện (interface).
5. Repository Pattern
Đặc điểm: Tách biệt logic truy vấn cơ sở dữ liệu với các phần khác của ứng dụng. Nó
thường được sử dụng trong các ứng dụng sử dụng ORM (Object-Relational Mapping)
như Entity Framework hoặc Sequelize.
6. Observer Pattern
Đặc điểm: Cho phép cập nhật tự động khi có sự thay đổi trạng thái. Phù hợp với các ứng
dụng web thời gian thực hoặc SPA (Single Page Application) như React hoặc Angular.
7. Dependency Injection (DI)
Đặc điểm: Cung cấp các phụ thuộc thông qua constructor hoặc phương thức. DI giúp
giảm sự phụ thuộc giữa các lớp và làm ứng dụng dễ kiểm thử hơn.
8. Front Controller
Đặc điểm: Tất cả yêu cầu từ người dùng được xử lý qua một bộ điều khiển duy nhất
trước khi chuyển đến module hoặc action cụ thể. Pattern này được dùng trong hầu hết
các framework web như Laravel, Spring MVC, ASP.NET Core.
9. Template Method
Đặc điểm: Xác định khung chung (template) cho một thuật toán, để các lớp con tùy
chỉnh chi tiết cụ thể. Hữu ích trong việc xây dựng giao diện hoặc logic kinh doanh được kế thừa.
10. Redux (State Management Pattern)
Đặc điểm: Lưu trạng thái toàn cục trong một store duy nhất, phù hợp với các ứng dụng
web phức tạp sử dụng React hoặc Vue.
11. Proxy Pattern
Đặc điểm: Thường được sử dụng để tạo các "lớp proxy" nhằm kiểm soát truy cập vào
đối tượng thực (thí dụ như caching hoặc bảo mật).