درک عمیق اصول طراحی شی‌گرا: فراتر از سینتکس، یاد می‌گیرید چگونه کد خود را به روشی سازمان‌یافته و منطقی ساختار دهید.

تسلط بر اصول SOLID: به طور کامل با هر یک از پنج اصل Single Responsibility، Open/Closed، Liskov Substitution، Interface Segregation و Dependency Inversion آشنا شده و نحوه اعمال آن‌ها را در سناریوهای واقعی فرا می‌گیرید. برای مثال، یاد می‌گیرید چگونه با استفاده از اصل مسئولیت واحد (SRP)، کلاس‌هایی بنویسید که تنها یک دلیل برای تغییر داشته باشند و پیچیدگی را کاهش دهند.

آشنایی با الگوهای طراحی Gang of Four (GoF): الگوهای ایجادکننده، ساختاری و رفتاری را به تفصیل بررسی کرده و یاد می‌گیرید که چه زمانی و چگونه از آن‌ها استفاده کنید.

پیاده‌سازی عملی الگوها: با مثال‌های کد واقعی و عملی در جاوا، نحوه پیاده‌سازی الگوهایی مانند Singleton، Factory Method، Observer و Strategy را می‌آموزید. به عنوان مثال، در بخش الگوهای رفتاری، پیاده‌سازی الگوی Strategy به شما نشان می‌دهد که چگونه یک خانواده از الگوریتم‌ها را تعریف کرده و هر یک را کپسوله کنید تا بتوانند به راحتی با یکدیگر تعویض شوند.

تکنیک‌های بازسازی کد (Refactoring): یاد می‌گیرید چگونه کد موجود را با استفاده از الگوها و اصول SOLID بهبود بخشید تا خوانایی، قابلیت نگهداری و انعطاف‌پذیری آن افزایش یابد.

نوشتن کدهای تمیزتر و قابل تست: با اعمال بهترین شیوه‌ها، کدهایی را تولید می‌کنید که کمتر مستعد خطا هستند و تست کردن آن‌ها آسان‌تر است.

آمادگی برای مصاحبه‌های فنی: درک عمیق این مفاهیم، شما را برای پاسخگویی به سوالات مربوط به طراحی و معماری نرم‌افزار در مصاحبه‌های استخدامی آماده می‌سازد.

مقدمه‌ای بر الگوهای طراحی و اصول SOLID

در این بخش، با تاریخچه الگوهای طراحی، چرایی اهمیت آن‌ها در توسعه نرم‌افزار مدرن، و ارتباط نزدیک آن‌ها با اصول برنامه‌نویسی شی‌گرا آشنا می‌شوید. همچنین، یک دید کلی از هر یک از اصول SOLID و دسته‌بندی کلی الگوهای طراحی (ایجادکننده، ساختاری، رفتاری) به دست می‌آورید.

اصول SOLID در عمل

این بخش قلب دوره است که به طور مفصل به هر یک از اصول SOLID می‌پردازد. هر اصل با توضیحات واضح، مثال‌های کد عملی در جاوا، و سناریوهای واقعی که نشان می‌دهند چگونه اعمال این اصول می‌تواند به بهبود کیفیت کد کمک کند، پوشش داده می‌شود:

• اصل مسئولیت واحد (Single Responsibility Principle – SRP): چگونه کلاس‌ها و ماژول‌ها را طوری طراحی کنیم که تنها یک دلیل برای تغییر داشته باشند.
• اصل باز-بسته (Open/Closed Principle – OCP): چگونگی توسعه سیستم بدون نیاز به تغییر کدهای موجود، با استفاده از انتزاع و چندریختی.
• اصل جایگزینی لیسکوف (Liskov Substitution Principle – LSP): اطمینان از اینکه اشیاء یک کلاس فرزند می‌توانند بدون مشکل جایگزین اشیاء کلاس والد خود شوند.
• اصل تفکیک اینترفیس (Interface Segregation Principle – ISP): طراحی اینترفیس‌های کوچک و خاص منظوره برای جلوگیری از تحمیل متدهای ناخواسته به کلاینت‌ها.
• اصل وارونگی وابستگی (Dependency Inversion Principle – DIP): تاکید بر وابستگی به انتزاعات به جای جزئیات، برای ساخت سیستم‌های انعطاف‌پذیر و قابل تست.

الگوهای ایجادکننده (Creational Patterns)

این الگوها به فرآیند ایجاد شیء می‌پردازند و راه‌هایی برای ایجاد اشیاء به روشی کنترل‌شده و انعطاف‌پذیر ارائه می‌دهند:

• Singleton: تضمین می‌کند که یک کلاس فقط یک نمونه دارد و یک نقطه دسترسی جهانی به آن فراهم می‌کند.
• Factory Method: اینترفیسی برای ایجاد اشیاء در یک سوپرکلاس فراهم می‌کند، اما به زیرکلاس‌ها اجازه می‌دهد نوع اشیائی که ایجاد می‌شوند را تغییر دهند.
• Abstract Factory: اینترفیسی برای ایجاد خانواده‌ای از اشیاء مرتبط یا وابسته بدون تعیین کلاس‌های بتنی آن‌ها فراهم می‌کند.
• Builder: فرآیند ساخت یک شیء پیچیده را از نمایش آن جدا می‌کند تا همان فرآیند ساخت بتواند نمایش‌های مختلفی ایجاد کند.
• Prototype: با کپی کردن یک شیء موجود به جای ایجاد یک شیء جدید، اشیاء جدیدی ایجاد می‌کند.

الگوهای ساختاری (Structural Patterns)

این الگوها به نحوه ترکیب کلاس‌ها و اشیاء برای تشکیل ساختارهای بزرگتر می‌پردازند و ارتباطات بین موجودیت‌ها را سازماندهی می‌کنند:

• Adapter: اینترفیس یک کلاس را به اینترفیس دیگری تبدیل می‌کند که مشتری انتظار دارد.
• Bridge: انتزاع را از پیاده‌سازی آن جدا می‌کند تا بتوانند مستقل از هم تغییر کنند.
• Composite: اشیاء را در ساختارهای درختی ترکیب می‌کند تا بتوانید با اشیاء و ترکیبات آن‌ها به یکسان رفتار کنید.
• Decorator: رفتار جدیدی را به اشیاء موجود در زمان اجرا بدون تغییر ساختار آن‌ها اضافه می‌کند.
• Facade: یک اینترفیس واحد برای مجموعه‌ای از اینترفیس‌ها در یک زیرسیستم ارائه می‌دهد تا استفاده از آن را ساده‌تر کند.
• Flyweight: با به اشتراک گذاشتن حالت مشترک بین چندین شیء، بهینه‌سازی حافظه را انجام می‌دهد، به ویژه برای تعداد زیادی از اشیاء ریز.
• Proxy: یک جایگزین یا نگهدارنده برای یک شیء دیگر فراهم می‌کند تا دسترسی به آن را کنترل کند.

الگوهای رفتاری (Behavioral Patterns)

این الگوها به نحوه برقراری ارتباط بین اشیاء و توزیع مسئولیت‌ها بین آن‌ها می‌پردازند:

• Chain of Responsibility: به چندین شیء فرصت می‌دهد تا یک درخواست را پردازش کنند و زنجیره‌ای از هندلرها را تشکیل دهند.
• Command: یک درخواست را به یک شیء قابل اجرا تبدیل می‌کند و پارامترها و گیرنده را کپسوله می‌کند.
• Iterator: راهی برای دسترسی متوالی به عناصر یک مجموعه بدون آشکار کردن نمایش زیربنایی آن ارائه می‌دهد.
• Mediator: ارتباط پیچیده بین اشیاء را کپسوله می‌کند و وابستگی‌های بین آن‌ها را کاهش می‌دهد.
• Memento: حالت داخلی یک شیء را ذخیره و بازیابی می‌کند بدون اینکه کپسوله‌سازی آن را نقض کند.
• Observer: مکانیزمی را برای انتشار تغییرات حالت به چندین شیء وابسته فراهم می‌کند (الگوی پرکاربرد در UI و رویدادها).
• State: اجازه می‌دهد یک شیء رفتار خود را هنگامی که حالت داخلی آن تغییر می‌کند، تغییر دهد.
• Strategy: خانواده‌ای از الگوریتم‌ها را تعریف می‌کند، هر یک را کپسوله می‌کند و آن‌ها را قابل تعویض می‌کند.
• Template Method: اسکلت یک الگوریتم را در یک متد تعریف می‌کند، اما به زیرکلاس‌ها اجازه می‌دهد مراحل خاصی را بازنویسی کنند.
• Visitor: یک عملیات را که باید روی عناصر یک ساختار شیء انجام شود، نشان می‌دهد.

استراتژی‌های پیاده‌سازی و بازسازی عملی

در این بخش، یاد می‌گیرید چگونه نیاز به استفاده از الگوهای طراحی را در کد خود تشخیص دهید و چگونه با استفاده از تکنیک‌های بازسازی، کدهای موجود را برای اعمال این الگوها و اصول SOLID بهبود بخشید. تمرکز بر روی سناریوهای واقعی و حل مشکلات عملی است.