C++ programlama dilinde sınıf kullanımında desenler oldukça önemlidir Oluşturma, yapısal ve davranışsal olmak üzere farklı desen çeşitleri sayesinde tekrar kullanılabilir çözümler sunulur Bu tasarım desenleri kodunuzu daha modüler ve okunaklı hale getirir, yeniden kullanılabilirliği arttırır ve yazılımın işleyişini kolaylaştırır C++ öğrenenler ve yazılım geliştiricileri desenler hakkında bilgi sahibi olmalıdır Oluşturma desenleri arasında Singleton ve Abstract Factory tasarım kalıpları sıklıkla kullanılmaktadır
C++ programlama dilinde sınıfların kullanımında, desenler (patterns) oldukça önemlidir. Bu makalede, C++ sınıflarında desenlerin nasıl kullanıldığı hakkında detaylı bilgiler verilecektir.
Desenler, yazılım mühendislerinin sık sık karşılaştığı sorunlara geri dönüşümlü çözümler sunmaktadır. Oluşturma, yapısal ve davranışsal olmak üzere farklı desen çeşitleri C++ programlama dilinde kullanılmaktadır. Oluşturma desenleri, nesne yaratmaya yardımcı olurken yapısal desenler, nesneler arasındaki ilişkileri düzenler. Davranışsal desenler ise, nesnelerin arasındaki davranışları düzenler.
Bu makale, C++ programlama dilinde en sık kullanılan desenlerin neler olduğunu ve bu desenlerin ne gibi faydalar sağladığını açıklamaktadır. Desenler, yazılımı daha anlaşılır hale getirir ve bakımını daha kolay hale getirir. Ayrıca, sıklıkla kullanılan nesnelerin yeniden kullanılabilirliğini arttırır.
C++ sınıflarında desenler dahilinde nesne yönelimli programlama kullanmak, yazılımın işleyişini kolaylaştırır ve tekrar kullanılabilirlik oranını yükseltir. Bu nedenle, C++ öğrenenlerin ve yazılım geliştiricilerinin desenler hakkında bilgi sahibi olması oldukça önemlidir.
Tasarım Desenleri (Design Patterns) Nedir?
Tasarım desenleri, bir yazılım mühendisi tarafından daha önce karşılaşılan bir problemi çözmek için oluşturulmuş tekrar kullanılabilir bir yöntemdir. Yani tasarım kalıpları, yazılım geliştiricileri tarafından tekrar tekrar kullanılabilen bir çözümdür. Bu desenler bir dizi problemi çözmek için tasarlanmıştır. Tasarım desenleri, yazılım geliştiricilerine bir çeşit rehber sağlar ve işlerini daha kolaylaştırır.
Tasarım desenlerinin avantajlarından biri, yazılım geliştiricilerine tekrar tekrar kullanılabilecek bir çözüm sağlamasıdır. Bu, yazılımın daha kolay anlaşılmasına, bakımının daha kolay yapılmasına ve daha sık kullanılan nesnelerin tekrar kullanılabilirliğinin artmasına yardımcı olur. Tasarım desenleri, yazılımın kalitesini arttırır ve maliyetleri azaltır.
Birçok farklı tasarım deseni vardır, ancak her biri belirli bir sorunu çözmeye yöneliktir. Oluşturma desenleri, yapısal desenler ve davranışsal desenler olarak üç ana kategoriye ayrılırlar. Bu desenleri kullanmak, yazılım geliştiricilerine bir sorunu nasıl çözeceklerine dair bir yol haritası sunar.
Farklı Desen Çeşitleri
C++ programlama dilinde sınıf kullanımında önemli olan tasarım desenleri, oluşturma, yapısal ve davranışsal desenler olarak üç grupta incelenir. Oluşturma desenleri, nesne yaratmayı desteklerken, yapısal desenler nesneler arasındaki ilişkileri düzenler. Davranışsal desenler ise nesnelerin arasındaki davranışları organize eder ve düzenler.
Oluşturma desenleri, bir nesne yaratmaya yardımcı olur ve singleton ve abstract factory desenleri gibi birkaç alt kategorisi vardır. Singleton deseni, bir sınıfın yalnızca bir örneğini oluşturmasına olanak tanırken, abstract factory deseni, bir nesne ailesini oluşturmak için soyutlama yapmaya yardımcı olur.
Yapısal desenler, nesneler arasındaki ilişkileri düzenleyen desenlerdir. Decorator deseni, bir sınıfın davranışını değiştirmeden dinamik olarak ek işlevsellik eklerken, adapter deseni mevcut bir arabirimi kullanarak yeni bir arayüz oluşturmanıza olanak tanır.
Davranışsal desenler, nesnelerin arasındaki davranışları organize eden desenlerdir. Iterator deseni, bir koleksiyon içindeki öğelere erişmenizi ve bunlarla etkileşime geçmenizi sağlar. Observer deseni ise bir nesne değiştiğinde diğer nesnelere bildirim göndermek için kullanılır.
Her bir tasarım deseni, farklı bir soruna uygun bir çözüm sağlar ve yazılımın anlaşılırlığını, yeniden kullanılabilirliği ve bakımını kolaylaştırır.
Oluşturma Desenleri
C++ programlama dilinde oluşturma desenleri, yeni nesneler yaratmak için kullanılan tasarım kalıplarıdır. Bu desenler, nesnenin yaratılmasını kontrol ederek nesne yaratımını sınırlandırmak ve kontrol etmek için kullanılır.
Bu desenlerin en yaygın kullanılanlarından biri Singleton tasarım kalıbıdır. Singleton deseni, bir sınıfın yalnızca bir örneğini oluşturmasını sağlayan bir kalıptır. Bu, bir sınıfın yalnızca bir örneğinin oluşturulmasını ve tüm isteklerin bu örneği kullanmasını sağlar.
| Tasarım Kalıbı | Açıklama |
|---|---|
| Singleton Deseni | Bir sınıfın yalnızca bir örneğini oluşturmasını sağlayan bir tasarım kalıbıdır. |
| Abstract Factory Deseni | Bir nesne ailesini oluşturmak için soyutlama yapar. |
Bunun yanı sıra, Abstract Factory tasarım kalıbı da sıklıkla kullanılmaktadır. Bu tasarım kalıbı, bir nesne ailesini oluşturmak için soyutlama yapar ve hangi nesne ailesinin kullanılacağına karar vermeden önce bu soyutlama sınıfı üzerinde çalışır.
Oluşturma desenleri, kodunuzu daha modüler ve okunaklı hale getirir. Daha anlaşılır kodlar yazabilir ve kodlarınızın sık kullanılan nesneleri yeniden kullanmasını kolaylaştırır.
- Singleton Deseni
- Abstract Factory Deseni
- Builder Deseni
- Prototype Deseni
C++ programlama dilinde nesne yaratmanın sıradan bir işlem olduğu düşünülebilir. Ancak, oluşturma desenleri kullanılarak nesne yaratımı daha efektif ve sınırlı bir şekilde gerçekleştirilir. Bu sayede yazılımınız daha kaliteli ve verimli hale gelir.
Singleton Deseni
Singleton Deseni, bir sınıfın yalnızca bir tane örneğinin oluşturulmasını sağlayan bir tasarım desenidir. Bu desen, nesnelerin sadece bir örneğinin oluşturulmasını sağlamak için kullanılır ve tekrar tekrar kullanılabilecek bir yapı sunar.
Bu desenin kullanım amacı, genellikle tek bir örneği olması gereken bir sınıfın birden fazla örneğinin oluşturulmasını engellemektir. Örneğin, bir veritabanı bağlantısı sınıfı için birden fazla örnek oluşturmak, programın yavaşlamasına ve hatalara neden olabilir.
Singleton sınıfı, static bir üye fonksiyon aracılığıyla örneklerin oluşturulmasını kontrol eder. Oluşturulacak örneğin sayısı sürekli olarak kontrol edilerek, ikinci bir örneğin oluşturulması engellenir. Bu sayede, tek bir örneğin oluşturulmasının garanti edildiği bir yapı sunulmuş olur.
Bir örneğinin yalnızca tek bir kere oluşturulmasının sağlandığı Singleton Deseni, C++ programlama dilinde çok sık kullanılır. Singleton sınıfı oluşturulduktan sonra, sınıfın bir örneğine her yerden erişilebilir. Böylece, programlamacıların birden fazla örnek oluşumu hatasını engelleyerek, daha verimli bir programlama sunar.
Abstract Factory Deseni
Abstract Factory Deseni, nesne yaratma işlemlerinde soyutlama yaparak, bir nesne ailesini oluşturmak için kullanılır. Bu desen, farklı ana nesneler için birden fazla alt nesne kümesi oluşturmanızı sağlar. Bu alt nesne kümeleri birbirleri arasındaki ilişkiler açısından benzerdir.
Bu desenin temel amacı, nesne yaratma sürecini tek bir noktadan kontrol etmek ve aynı zamanda daha az kod yazmanıza yardımcı olmaktır. Tasarım kalıbı, ilgili alt nesne gruplarının seçildiği soyut bir fabrikayı kullanır ve bu fabrikadan her bir nesne grubu için uygun nesneler oluşturulur. Bu sayede, yapısal bir esnekliğe sahip olunabilir ve uygulama çok daha az sıkı bir şekilde bağlanabilir.
Bir örnek vermek gerekirse, bir e-ticaret uygulamasını ele alalım. Uygulamada, bir ürün kategorisindeki ürünlerin fiyatlandırması ve görselleri birbirinden farklılık gösterir. Örneğin, giyim ürünleri için farklı bir fiyatlandırma modeli ve görsel düzenleme kullanmanız gerekebilir. Bu durumda, Abstract Factory Deseni kullanarak, her ürün kategorisi için ayrı bir alt fabrika oluşturabilirsiniz. Bu alt fabrikalar, ilgili ürün kategorilerindeki ürünlerin fiyatlandırmasını ve görüntülerini işleyecektir.
Bu şekilde, hem kod kalabalığı azaltılır hem de yapısal olarak esnek bir uygulama oluşturulur. Abstract Factory Deseni'nin avantajları, özellikle büyük ve karmaşık bir uygulamanın geliştirilmesinde çok önemlidir.
Yapısal Desenler
Yapısal desenler, nesneler arasındaki ilişkileri düzenleyen tasarım kalıplarıdır. Bu desenler, büyük bir sistemdeki nesnelerin yapısını düzenleyerek sistemin bütünüyle uyumlu çalışmasını sağlar. C++ programlama dilinde yapısal desenler üç kategoriye ayrılır:.
- Adaptör Deseni
- Kömür Deseni
- Dekoratör Deseni
Adapter deseni, bir sınıfın arabirimini değiştirerek farklı bir arayüz kullanmak isteyen sistemler için kullanılır. Bu desen, mevcut bir arabirimi kullanarak yeni bir arayüz oluşturmanıza olanak tanır. Köprü deseni ise, bir nesnenin yapısını farklı bileşenlere ayırarak ilişkilendirir. Bu desen, farklı yapılardaki nesnelerin bir araya getirilmesini ve birbiriyle çalışmasını sağlar.
Decorator deseni, bir sınıfın davranışını değiştirmeden dinamik olarak ek işlevsellik ekler. Bu tasarım kalıbı, nesnenin yapısını kullanarak yeni özellikler eklemeye olanak tanır. Bu sayede, sınıfın işlevselliği değiştirilmeden yeni özellikler kullanılabileceği için sık kullanılan bir tasarım kalıbıdır.
Bu yapısal desenler, nesneler arasındaki ilişkileri kontrol altına alarak sistemdeki nesnelerin uyumlu çalışmasını sağlar. Yapısal desenlerin kullanılması, programlama sürecinde işlevselliğin değiştirilmesini kolaylaştırdığı için, yazılımın bakımı da kolaylaştırır. Bu nedenle, yapısal desenlerin özellikleri ve faydaları, C++ programlama dilindeki nesne yönelimli programlama sürecinde büyük önem taşır.
Decorator Deseni
Decorator Deseni, bir sınıfın davranışını değiştirmeden, dinamik olarak ekstra işlevsellikler eklemeye yarayan bir C++ tasarım kalıbıdır. Bu desen, sınıfın temel davranışını etkilemeden, onu genişletmeyi sağlar. Böylece, bir sınıfın farklı ihtiyaçlara göre özelleştirilmesi çok daha kolay ve esnek hale gelir.
Bu desen, işlevlerin zincir halinde sıralanmasına dayanır. Her bir işlev, sonraki işlevin çağrılması ile kendisi tarafından çağrılır. Bu şekilde, dinamik olarak yeni işlevsellikler eklenir ve sınıfın davranışı değiştirilmeden özelleştirilir.
Decorator Deseni, özellikle grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI) gibi karmaşık programlarda sıklıkla kullanılır. Örneğin, bir GUI nesnesine çerçeve veya kenarlık eklenmesi gerektiğinde, bu desen kullanılarak bu ekstra işlevselliğin elde edilmesi mümkündür. Bunun yanı sıra, filtreleme veya sıralama gibi işlevler de sınıflara dinamik olarak eklenerek, kodun yeniden kullanılabilirliği arttırılır.
Bu desen, oluşturma, yapısal ve davranışsal desenler arasında yer alır. Yapısal desenler kategorisinde bulunmasının nedeni, sınıflar arasındaki ilişkileri yeniden düzenleyerek yeni işlevsellikler eklemesi ve davranışsal desenler kategorisinde bulunmasının nedeni de, nesneler arasındaki davranışları düzenleyerek yeni işlevler sağlamasıdır.
Adapter Deseni
C++ programlama dilindeki tasarım desenleri, yazılım mühendisleri tarafından tekrar tekrar kullanılan geri dönüşümlü bir çözümdür. Bu desenler arasında Adapter Deseni de bulunmaktadır. Adapter Deseni, mevcut bir arabirimi kullanarak yeni bir arayüz oluşturmanıza olanak tanır.
Bu desen, farklı arabirimleri birbirine bağlamak için kullanılır. Birbirinden farklı olan arayüzleri birleştirerek daha geniş bir kullanım alanı oluşturur. Bu sayede farklı modüller birbirleriyle uyumlu hale getirilebilir.
Adapter Deseni, özellikle bir uygulamanın birincil kodunu değiştirmeden bir ara yüzün işlevselliğini geliştirmek istediğiniz durumlarda kullanışlıdır. Bu desen, özellikle yazılım geliştirme sürecinde zaman ve kaynak tasarrufu sağlar.
| Mevcut arabirim | Yeni arabirim |
|---|---|
| Adaptee | Target |
| Mevcut arabirimdeki işlevselliği | Yeni arabirime adapte edilmiş işlevselliği |
Adaptee, mevcut arabirimi temsil ederken Target, yeni arabirimdir. Adaptee, bazı sebeplerden dolayı değiştirilemiyorsa, bir adaptör kullanılarak Target için adaptor oluşturulabilir. Bu sayede Adaptee'nin işlevselliği Target tarafından kullanılabilir hale getirilir.
Adapter Deseni, Structured Query Language (SQL) ve Object Linking and Embedding (OLE) gibi ortak arabirimlerin birbirine bağlandığı durumlarda da sıkça kullanılır. Böylece farklı nesneler bir arada kullanılabildiği gibi farklı yazılımlar birlikte çalıştırılabilir.
Davranışsal Desenler
Davranışsal desenler, nesneler arasındaki davranış modellerini ve etkileşimlerini düzenler. Bu desenlerin amacı, nesnelerin birbirleriyle nasıl çalıştıklarını düzenleyerek daha esnek ve yeniden kullanılabilir bir kod oluşturmaktır. C++ programlama dilinde birkaç farklı davranışsal desen vardır. Bunlardan bazıları aşağıdaki gibidir:
- Iterator Deseni: Bu desen, bir koleksiyon içindeki öğelere erişmenizi ve bunlarla etkileşime geçmenizi sağlar. Örneğin bir çizgi aracının tüm noktalarına erişebilmesini sağlayabilirsiniz.
- Observer Deseni: Bu desen, bir nesneyi değiştirdiğinizde diğer nesnelere bildirim göndermenizi sağlar. Örneğin bir gözlemci, bir veritabanının güncellenmesi durumunda diğer nesnelere bir güncelleme sinyali gönderebilir.
- Chain of Responsibility Deseni: Bu desen, işlemlerin bir zincir halinde gerçekleştirilmesini sağlar. İşlemler birbirlerini çağırarak bir zincir oluşturabilirler. Bu şekilde, bir işlemi yürütmek için doğru nesneyi bulmak daha kolay hale gelir.
Bu desenler, nesnelerin davranışlarını düzenleyerek yazılımın daha anlaşılır ve büyük ölçüde yeniden kullanılabilir hale gelmesini sağlar. Örneğin Observer Deseni, bir nesneyi değiştirdiğinizde, diğer nesnelerin değişikliklere uygun şekilde tepki vermesini sağlar. Bu, kodun daha az bağımlı ve daha esnek hale gelmesini sağlar.
Böylece, davranışsal desenler C++ programlama dilinde nesnelerin davranışlarının düzenlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu tasarım kalıpları sayesinde kod daha esnek, yeniden kullanılabilir ve daha anlaşılır hale gelir.
Iterator Deseni
Iterator Deseni, C++ programlama dilindeki bir desen çeşididir ve bir koleksiyon içindeki öğelere erişmenize ve bunlarla etkileşime geçmenize olanak tanır. Bu desen, bir dizide veya listelerdeki öğeleri tek tek gezerek bulunan bir elemanı işleyebilmenize yarar.
Iterator Deseni, herhangi bir koleksiyonda dolaşmak için kullanılabilir. Bu, veri koleksiyonlarındaki öğelere erişiminizi kolaylaştırır ve ayrıca algoritma için bir dizi işlevi sağlar. Örneğin, bir dizi elemanlarının toplamını hesaplayabilir veya bir linked list'teki her öğeye erişebilirsiniz.
Bunun yanı sıra, Iterator Deseni, nesne güvenliği ilkesini destekleyerek yazılımın güvenliğini artırır. Iterator nesnesi, koleksiyon elemanlarını okurken ve değiştirirken diğer iş parçacıklarından etkilenmez, bu da çoklu iş parçacığı ortamında kullanım için uygundur.
İterasyon işlemi, mevcut bir nesneden (örneğin, bir dizi) herhangi bir sırasıyla veriler almayı sağlar. Bu nedenle, Iterator Deseni geriye dönük uyumluluk sağlar ve farklı veri türlerindeki nesnelerle kolayca kullanılabilir. Buna ek olarak, bu tasarım kalıbı, yazılımın bakım maliyetini de azaltır ve yazılımı daha esnek hale getirir.
Observer Deseni
Observer deseni, nesne yönelimli programlama konusunda sıklıkla kullanılan bir tasarım kalıbıdır. Bu desen, bir nesnenin durumunun değişmesi durumunda diğer nesnelere bildirim göndermek için kullanılır. Bu sayede, bir nesnenin durumu değiştiğinde, diğer nesneler buna uygun şekilde tepki verebilir.
Observer deseni, güncellemelerin merkeziyetçi bir şekilde yönetilmesine olanak sağlar. Bu sayede, farklı nesnelerin birbirleriyle doğrudan iletişim kurması gerekmez. Bunun yerine, bir nesnenin durumu değiştiğinde, diğer nesnelere bu değişikliklerin bir şekilde iletilmesi yeterlidir.
Bu desen, özellikle büyük ve karmaşık sistemlerde kullanışlıdır. Böyle sistemlerde, bir nesnenin durumunun değişmesi, farklı nesnelerde çeşitli eylemlerin tetiklenmesini gerektirebilir. Observer deseni sayesinde, bu eylemlerin günümüzde ve sistematik bir şekilde gerçekleştirilmesi mümkün hale gelir.
Desenlerin Faydaları
Desenler, yazılımın daha anlaşılır olmasını sağlar. Çünkü tekrar tekrar kullanılan ve önceden belirlenmiş bir yapıda oluşturulan tasarım kalıpları, kodun açıklamasını kolaylaştırır. Bu da yazılımın daha hızlı bir şekilde anlaşılmasına yardımcı olur.
Bakımı daha kolay hale getirirler. Desenler kullanıldığında, her bir nesne ya da sınıf için ayrı ayrı kod yazmak yerine yeniden kullanılabilir ve önceden belirlenmiş bir şablon kullanılır. Bu da zaman tasarrufu sağlar ve bakım maliyetlerini düşürür.
Sıklıkla kullanılan nesnelerin yeniden kullanılabilirliğini arttırırlar. Tasarım kalıpları, sıklıkla kullanılan ancak değişkenlik gösteren nesnelerin yeniden kullanılabilirliğini arttırır. Örneğin, bir nesneye farklı durumlarda veya farklı kullanıcılara göre farklı özellikler eklemek istediğimizde, decorator tasarım kalıbını kullanabiliriz. Böylece, nesnenin davranışını değiştirmeden ek işlevsellik ekleyebiliriz.
Sonuç
Genel olarak nesne yönelimli programlama, programlama sürecinde yazılım mühendislerinin daha modüler ve ölçeklenebilir bir yaklaşım benimsemelerine yardımcı olur. Bu yaklaşım, birliktelik ve bağıl ilişkileri olan nesnelerin kullanımı ile birlikte, yazılım kodlarının daha anlaşılır, bakımı daha kolay ve yeniden kullanılabilirliği daha yüksek hale getirir. C++ programlama dili de dahil olmak üzere birçok programlama dili, bu yaklaşımın popüler olmasını sağlayan nesne yönelimli programlama paradigmasını destekler.
C++ dilinde, özellikle sınıfların kullanımında tasarım desenleri (patterns) dahil etmek, yazılım işleyişini kolaylaştırır ve yeniden kullanılabilirliği arttırır. Tasarım desenleri, genellikle yazılım mühendisleri tarafından tekrar tekrar kullanılan geri dönüşümlü bir çözüm olup, oluşturma, yapısal ve davranışsal olmak üzere üç ana kategoride toplanabilir. Bu desenler arasında Singleton, Abstract Factory, Decorator, Adapter, Iterator ve Observer gibi tasarım kalıpları bulunur.
Sonuç olarak, C++ programlama dili kullanılarak nesne yönelimli programlama desenlerin dahil edilmesi, yazılımın anlaşılır, yeniden kullanılabilir ve bakımı daha kolay bir hale getirir. Böylece, yazılım mühendisleri program yazma sürecinde işi daha az zaman ve emek harcayarak daha başarılı bir şekilde sonlandırabilir.