Suunnittelumallit ohjelmoinnissa

Abstract

Ohjelmoinnissa eräs suurimpia haasteita on ohjelmarakenteiden suunnittelu ja raken-taminen. Tämä huomattiin jo vuonna 1977, jolloin Christopher Alexander vertasi oh-jelmien rakentamista talojen rakentamiseen ja totesi, että rakentaminen yleisesti pe-rustuu toimivien ratkaisumallien keräämiseen, oppimiseen ja käyttämiseen. Ohjel-moinnin suunnittelumallit tulivat kuitenkin paremmin esiin vasta vuonna 1994, kun Erich Gamma julkaisi kirjansa suunnittelumalleista. Elämme nyt vuotta 2013, mutta kuinka moni ohjelmoija hallitsee tai tuntee suunnittelumallit? Ei kovinkaan moni ja se näkyy koodissa huonoina rakenteina ja tarpeettoman monimutkaisina ratkaisuina.

Tämä opinnäytetyö sisältää kaikki samat suunnittelumallit, mitä Erich Gamman kir¬jassa esiintyi. Näitä malleja on yhteensä 23 ja ne ovat: abstrakti tehdas, rakentaja, teh-dasmetodi, prototyyppi, ainokainen, adapteri, silta, kooste, kuorruttaja, julkisivu, hiu-tale, edustaja, yleisfunktio, tulkki, tarkkailija, vastuuketju, välittäjä, iteraatio, ko¬mento, muisto, strategia, tila ja vierailija. Malleja on myöhemmin tullut lisääkin, mutta opinnäytetyössä vedettiin raja siihen, että käsitellään vain alkuperäiset suunnittelu-mallit. Opinnäytetyössä mainitaan lyhyesti myös antisuunnittelumallit ja annetaan niistä muutama esimerkki. Tämän jälkeen esitellään suunnittelumallit. Suunnittelu-mallin kohdalla kerrotaan lyhyesti, mitä sen on tarkoitettu tekevän, miten se rakentuu, ja jokainen sisältää myös yksinkertainen C#:lla tehdyn koodiesimerkin.

Suunnittelumallien esittelyn jälkeen niitä sovelletaan opinnäytetyön tekijän pelin uudelleenrakentamiseen. Alun perin peli muistutti ra¬kenteellisesti lähinnä isoa klönttiä ja monet koodiratkaisuista oli toteutettu typerästi. Uudelleenrakentamisen jälkeen koodirivimäärä väheni yli 40 % ja ennen kaikkea se oli rakenteellisesti huomattavasti elegantimmin toteutettu.

In programming one of the major challenges is to design and build program structures smartly. This was noticed already in 1977, when Christopher Alexander compared programming to building houses and said that construction is commonly based on working design patterns, learning them and using them. Software design patterns be-came better-known after mid-1990s, when Erich Gamma published his book about software design patterns.

In this study all of the software design patterns, which were in Erich Gamma’s book were discussed. Later people have invented even more patterns, but in this thesis only the original design patterns were included. In each pattern there were shortly told, what pattern has meant to do and how it is build. In addition short code examples about each pattern were given. Also anti-patterns were explained and a few examples of them were given.

In the end software design patterns were used to rebuild a thesis maker’s game. Origi-nally this game was poorly structured and there was much lousy coding work. After reconstructing the number of code lines decreased by 40 % and most importantly it is more elegant structurally.