🥇 SOLID वापरून लवचिक कोड लिहा

अनुवादकाकडून: तुमच्यासाठी प्रकाशित सेवेरिन पेरेझ यांचा लेख प्रोग्रामिंगमध्ये सॉलिड तत्त्वे वापरण्याबद्दल. लेखातील माहिती नवशिक्या आणि अनुभवी प्रोग्रामर दोघांनाही उपयुक्त ठरेल.

तुम्ही विकासात असल्यास, तुम्ही बहुधा सॉलिड तत्त्वांबद्दल ऐकले असेल. ते प्रोग्रामरला स्वच्छ, सु-संरचित आणि सहज देखभाल करण्यायोग्य कोड लिहिण्यास सक्षम करतात. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की प्रोग्रामिंगमध्ये विशिष्ट कार्य योग्यरित्या कसे करावे यासाठी अनेक दृष्टिकोन आहेत. वेगवेगळ्या तज्ञांच्या वेगवेगळ्या कल्पना आणि "योग्य मार्ग" ची समज असते; हे सर्व प्रत्येक व्यक्तीच्या अनुभवावर अवलंबून असते. तथापि, SOLID मध्ये घोषित केलेल्या कल्पना आयटी समुदायाच्या जवळजवळ सर्व प्रतिनिधींनी स्वीकारल्या आहेत. अनेक चांगल्या विकास व्यवस्थापन पद्धतींच्या उदय आणि विकासासाठी ते प्रारंभ बिंदू बनले.

सॉलिड तत्त्वे काय आहेत आणि ते आपल्याला कशी मदत करतात ते समजून घेऊया.

स्किलबॉक्स शिफारस करतो: प्रॅक्टिकल कोर्स "मोबाइल डेव्हलपर प्रो".

आम्ही आठवण करून देतो: सर्व Habr वाचकांसाठी - Habr प्रोमो कोड वापरून कोणत्याही स्किलबॉक्स कोर्समध्ये नावनोंदणी करताना 10 रूबल सवलत.

सॉलिड म्हणजे काय?

ही संज्ञा एक संक्षेप आहे, पदाचे प्रत्येक अक्षर विशिष्ट तत्त्वाच्या नावाची सुरूवात आहे:

Sजबाबदारीचे तत्व. मॉड्यूलमध्ये बदलाचे एकच कारण असू शकते.
अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना Oपेन/बंद तत्त्व (खुले/बंद तत्त्व). वर्ग आणि इतर घटक विस्तारासाठी खुले असले पाहिजेत, परंतु सुधारणेसाठी बंद केले पाहिजेत.
अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना Liskov प्रतिस्थापन तत्त्व (लिस्कोव्ह प्रतिस्थापन तत्त्व). बेस टाईप वापरणारी फंक्शन्स बेस टाईपचे उपप्रकार जाणून न घेता वापरण्यास सक्षम असावीत.
अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना Iइंटरफेस पृथक्करण तत्त्व (इंटरफेस वेगळे करण्याचे तत्व). सॉफ्टवेअर संस्थांनी ते वापरत नसलेल्या पद्धतींवर अवलंबून नसावे.
अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना Dअपेंडेंसी उलथापालथ तत्त्व (अवलंबन उलथापालथ तत्त्व). उच्च स्तरावरील मॉड्यूल खालच्या स्तरावरील मॉड्यूलवर अवलंबून नसावेत.

एकल जबाबदारी तत्त्व

सिंगल रिस्पॉन्सिबिलिटी प्रिन्सिपल (SRP) सांगते की प्रोग्राममधील प्रत्येक वर्ग किंवा मॉड्यूल त्या प्रोग्रामच्या कार्यक्षमतेच्या फक्त एका भागासाठी जबाबदार असले पाहिजे. याव्यतिरिक्त, या जबाबदारीचे घटक असंबंधित वर्गांमध्ये विखुरले जाण्याऐवजी त्यांच्या स्वतःच्या वर्गाला नियुक्त केले जावे. SRP चे विकासक आणि मुख्य प्रचारक, रॉबर्ट एस. मार्टिन, बदलाचे कारण म्हणून जबाबदारीचे वर्णन करतात. "ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डिझाइनची तत्त्वे" या त्यांच्या कामातील एक घटक म्हणून त्यांनी हा शब्द मूळतः प्रस्तावित केला. टॉम डीमार्कोने पूर्वी परिभाषित केलेल्या कनेक्टिव्हिटी पॅटर्नचा बराचसा भाग या संकल्पनेत समाविष्ट केला आहे.

डेव्हिड पर्नास यांनी तयार केलेल्या अनेक संकल्पनांचाही या संकल्पनेत समावेश होता. दोन मुख्य म्हणजे encapsulation आणि माहिती लपवणे. पर्णस यांनी असा युक्तिवाद केला की सिस्टमला वेगळ्या मॉड्यूलमध्ये विभाजित करणे हे ब्लॉक आकृत्यांच्या विश्लेषणावर किंवा अंमलबजावणीच्या प्रवाहावर आधारित नसावे. कोणत्याही मॉड्यूलमध्ये एक विशिष्ट समाधान असणे आवश्यक आहे जे ग्राहकांना किमान माहिती प्रदान करते.

तसे, मार्टिनने कंपनीच्या वरिष्ठ व्यवस्थापकांसह (सीओओ, सीटीओ, सीएफओ) एक मनोरंजक उदाहरण दिले, ज्यातील प्रत्येकजण वेगवेगळ्या हेतूंसाठी विशिष्ट व्यवसाय सॉफ्टवेअर वापरतो. परिणामी, त्यापैकी कोणीही इतर व्यवस्थापकांच्या हितसंबंधांवर परिणाम न करता सॉफ्टवेअरमधील बदल लागू करू शकतो.

दैवी वस्तू

नेहमीप्रमाणे, SRP शिकण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे ते कृतीत पाहणे. चला कार्यक्रमाचा एक विभाग पाहू जो सिंगल रिस्पॉन्सिबिलिटी तत्त्वाचे पालन करत नाही. हा रुबी कोड आहे जो स्पेस स्टेशनच्या वर्तनाचे आणि गुणधर्मांचे वर्णन करतो.

उदाहरणाचे पुनरावलोकन करा आणि पुढील गोष्टी निर्धारित करण्याचा प्रयत्न करा:
SpaceStation वर्गात घोषित केलेल्या वस्तूंच्या जबाबदाऱ्या.
ज्यांना स्पेस स्टेशनच्या ऑपरेशनमध्ये स्वारस्य असू शकते.

class SpaceStation
  def initialize
    @supplies = {}
    @fuel = 0
  end
 
  def run_sensors
    puts "----- Sensor Action -----"
    puts "Running sensors!"
  end
 
  def load_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of #{type} in the supply hold."
    
    if @supplies[type]
      @supplies[type] += quantity
    else
      @supplies[type] = quantity
    end
  end
 
  def use_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    if @supplies[type] != nil && @supplies[type] > quantity
      puts "Using #{quantity} of #{type} from the supply hold."
      @supplies[type] -= quantity
    else
      puts "Supply Error: Insufficient #{type} in the supply hold."
    end
  end
 
  def report_supplies
    puts "----- Supply Report -----"
    if @supplies.keys.length > 0
      @supplies.each do |type, quantity|
        puts "#{type} avalilable: #{quantity} units"
      end
    else
      puts "Supply hold is empty."
    end
  end
 
  def load_fuel(quantity)
    puts "----- Fuel Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of fuel in the tank."
    @fuel += quantity
  end
 
  def report_fuel
    puts "----- Fuel Report -----"
    puts "#{@fuel} units of fuel available."
  end
 
  def activate_thrusters
    puts "----- Thruster Action -----"
    if @fuel >= 10
      puts "Thrusting action successful."
      @fuel -= 10
    else
      puts "Thruster Error: Insufficient fuel available."
    end
  end
end

वास्तविक, आमचे स्पेस स्टेशन अकार्यक्षम आहे (मला वाटत नाही की मला लवकरच NASA कडून कॉल येईल), परंतु येथे विश्लेषण करण्यासाठी काहीतरी आहे.

अशा प्रकारे, SpaceStation वर्गात अनेक भिन्न जबाबदाऱ्या (किंवा कार्ये) आहेत. ते सर्व प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

सेन्सर्स;
पुरवठा (उपभोग्य वस्तू);
इंधन
प्रवेगक

स्टेशनच्या एकाही कर्मचार्‍याला वर्ग नेमून दिलेला नसला तरी कोण कशासाठी जबाबदार आहे याची आपण सहज कल्पना करू शकतो. बहुधा, शास्त्रज्ञ सेन्सर नियंत्रित करतात, लॉजिस्टिक संसाधने पुरवण्यासाठी जबाबदार असतात, इंजिनियर इंधन पुरवठ्यासाठी जबाबदार असतात आणि पायलट बूस्टर नियंत्रित करतात.

हा कार्यक्रम SRP अनुरूप नाही असे आपण म्हणू शकतो का? होय खात्री. पण SpaceStation वर्ग हा एक विशिष्ट "देव वस्तू" आहे ज्याला सर्वकाही माहित आहे आणि सर्वकाही करते. ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड प्रोग्रामिंगमधील हा एक प्रमुख अँटी-पॅटर्न आहे. नवशिक्यासाठी, अशा वस्तूंची देखभाल करणे अत्यंत कठीण आहे. आतापर्यंत हा कार्यक्रम अगदी सोपा आहे, होय, परंतु आपण नवीन वैशिष्ट्ये जोडल्यास काय होईल याची कल्पना करा. कदाचित आमच्या स्पेस स्टेशनला मेडिकल स्टेशन किंवा मीटिंग रूमची आवश्यकता असेल. आणि तितकी अधिक फंक्शन्स असतील तितकी स्पेसस्टेशन वाढेल. बरं, ही सुविधा इतरांशी जोडली जाणार असल्याने, संपूर्ण कॉम्प्लेक्सची सेवा करणे आणखी कठीण होईल. परिणामी, आम्ही प्रवेगकांच्या ऑपरेशनमध्ये व्यत्यय आणू शकतो. जर एखाद्या संशोधकाने सेन्सरमध्ये बदल करण्याची विनंती केली, तर याचा स्टेशनच्या संप्रेषण प्रणालीवर चांगला परिणाम होऊ शकतो.

एसआरपी तत्त्वाचे उल्लंघन केल्याने अल्पकालीन रणनीतिक विजय मिळू शकतो, परंतु शेवटी आपण “युद्ध गमावू” आणि भविष्यात अशा राक्षसाची देखभाल करणे खूप कठीण होईल. प्रोग्रामला कोडच्या स्वतंत्र विभागांमध्ये विभागणे चांगले आहे, त्यापैकी प्रत्येक विशिष्ट ऑपरेशन करण्यासाठी जबाबदार आहे. हे समजून घेऊन, स्पेसस्टेशन वर्ग बदलूया.

जबाबदारी वाटून घेऊया

वर आम्ही चार प्रकारच्या ऑपरेशन्स परिभाषित केल्या आहेत ज्या स्पेसस्टेशन वर्गाद्वारे नियंत्रित केल्या जातात. रिफॅक्टरिंग करताना आम्ही ते लक्षात ठेवू. अद्यतनित केलेला कोड SRP शी अधिक चांगला जुळतो.

class SpaceStation
  attr_reader :sensors, :supply_hold, :fuel_tank, :thrusters
 
  def initialize
    @supply_hold = SupplyHold.new
    @sensors = Sensors.new
    @fuel_tank = FuelTank.new
    @thrusters = Thrusters.new(@fuel_tank)
  end
end
 
class Sensors
  def run_sensors
    puts "----- Sensor Action -----"
    puts "Running sensors!"
  end
end
 
class SupplyHold
  attr_accessor :supplies
 
  def initialize
    @supplies = {}
  end
 
  def load_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of #{type} in the supply hold."
    
    if @supplies[type]
      @supplies[type] += quantity
    else
      @supplies[type] = quantity
    end
  end
 
  def use_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    if @supplies[type] != nil && @supplies[type] > quantity
      puts "Using #{quantity} of #{type} from the supply hold."
      @supplies[type] -= quantity
    else
      puts "Supply Error: Insufficient #{type} in the supply hold."
    end
  end
 
  def report_supplies
    puts "----- Supply Report -----"
    if @supplies.keys.length > 0
      @supplies.each do |type, quantity|
        puts "#{type} avalilable: #{quantity} units"
      end
    else
      puts "Supply hold is empty."
    end
  end
end
 
class FuelTank
  attr_accessor :fuel
 
  def initialize
    @fuel = 0
  end
 
  def get_fuel_levels
    @fuel
  end
 
  def load_fuel(quantity)
    puts "----- Fuel Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of fuel in the tank."
    @fuel += quantity
  end
 
  def use_fuel(quantity)
    puts "----- Fuel Action -----"
    puts "Using #{quantity} units of fuel from the tank."
    @fuel -= quantity
  end
 
  def report_fuel
    puts "----- Fuel Report -----"
    puts "#{@fuel} units of fuel available."
  end
end
 
class Thrusters
  def initialize(fuel_tank)
    @linked_fuel_tank = fuel_tank
  end
 
  def activate_thrusters
    puts "----- Thruster Action -----"
    if @linked_fuel_tank.get_fuel_levels >= 10
      puts "Thrusting action successful."
      @linked_fuel_tank.use_fuel(10)
    else
      puts "Thruster Error: Insufficient fuel available."
    end
  end
end

बरेच बदल झाले आहेत, कार्यक्रम आता नक्कीच चांगला दिसत आहे. आता आमचा स्पेसस्टेशन वर्ग एक कंटेनर बनला आहे ज्यामध्ये सेन्सर्सचा संच, एक उपभोग्य पुरवठा प्रणाली, इंधन टाकी आणि बूस्टरसह अवलंबून भागांसाठी ऑपरेशन्स सुरू केल्या जातात.

कोणत्याही व्हेरिएबल्ससाठी आता एक संबंधित वर्ग आहे: सेन्सर्स; सप्लायहोल्ड; इंधनाची टाकी; थ्रस्टर्स.

कोडच्या या आवृत्तीमध्ये अनेक महत्त्वाचे बदल आहेत. मुद्दा असा आहे की वैयक्तिक फंक्शन्स केवळ त्यांच्या स्वतःच्या वर्गांमध्येच अंतर्भूत नसतात, तर ते अशा प्रकारे आयोजित केले जातात की ते अंदाज लावता येतील आणि सुसंगत होतील. सुसंगततेच्या तत्त्वाचे पालन करण्यासाठी आम्ही समान कार्यक्षमतेसह घटकांचे गट करतो. आता, जर आम्हांला सिस्टीमच्या कामाची पद्धत बदलायची असेल, हॅश स्ट्रक्चरमधून अॅरेमध्ये जाण्यासाठी, फक्त सप्लायहोल्ड क्लास वापरा; आम्हाला इतर मॉड्यूलला स्पर्श करण्याची गरज नाही. अशा प्रकारे, जर लॉजिस्टिक अधिकाऱ्याने त्याच्या विभागात काही बदल केले तर उर्वरित स्टेशन अबाधित राहील. या प्रकरणात, स्पेसस्टेशन वर्गाला देखील बदलांची जाणीव होणार नाही.

स्पेस स्टेशनवर काम करणारे आमचे अधिकारी कदाचित बदलांबद्दल आनंदी असतील कारण ते त्यांना आवश्यक असलेल्यांसाठी विनंती करू शकतात. लक्षात घ्या की कोडमध्ये सप्लायहोल्ड आणि फ्युएलटँक वर्गांमध्ये रिपोर्ट_सप्लाय आणि रिपोर्ट_इंधन सारख्या पद्धती आहेत. पृथ्वीने अहवाल देण्याची पद्धत बदलण्यास सांगितले तर काय होईल? सप्लायहोल्ड आणि फ्युएल टँक हे दोन्ही वर्ग बदलणे आवश्यक आहे. जर तुम्हाला इंधन आणि उपभोग्य वस्तू वितरीत करण्याचा मार्ग बदलण्याची गरज असेल तर? तुम्हाला कदाचित तेच सर्व वर्ग पुन्हा बदलावे लागतील. आणि हे आधीच एसआरपी तत्त्वाचे उल्लंघन आहे. चला हे दुरुस्त करूया.

class SpaceStation
  attr_reader :sensors, :supply_hold, :supply_reporter,
              :fuel_tank, :fuel_reporter, :thrusters
 
  def initialize
    @sensors = Sensors.new
    @supply_hold = SupplyHold.new
    @supply_reporter = SupplyReporter.new(@supply_hold)
    @fuel_tank = FuelTank.new
    @fuel_reporter = FuelReporter.new(@fuel_tank)
    @thrusters = Thrusters.new(@fuel_tank)
  end
end
 
class Sensors
  def run_sensors
    puts "----- Sensor Action -----"
    puts "Running sensors!"
  end
end
 
class SupplyHold
  attr_accessor :supplies
  attr_reader :reporter
 
  def initialize
    @supplies = {}
  end
 
  def get_supplies
    @supplies
  end
 
  def load_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of #{type} in the supply hold."
    
    if @supplies[type]
      @supplies[type] += quantity
    else
      @supplies[type] = quantity
    end
  end
 
  def use_supplies(type, quantity)
    puts "----- Supply Action -----"
    if @supplies[type] != nil && @supplies[type] > quantity
      puts "Using #{quantity} of #{type} from the supply hold."
      @supplies[type] -= quantity
    else
      puts "Supply Error: Insufficient #{type} in the supply hold."
    end
  end
end
 
class FuelTank
  attr_accessor :fuel
  attr_reader :reporter
 
  def initialize
    @fuel = 0
  end
 
  def get_fuel_levels
    @fuel
  end
 
  def load_fuel(quantity)
    puts "----- Fuel Action -----"
    puts "Loading #{quantity} units of fuel in the tank."
    @fuel += quantity
  end
 
  def use_fuel(quantity)
    puts "----- Fuel Action -----"
    puts "Using #{quantity} units of fuel from the tank."
    @fuel -= quantity
  end
end
 
class Thrusters
  FUEL_PER_THRUST = 10
 
  def initialize(fuel_tank)
    @linked_fuel_tank = fuel_tank
  end
 
  def activate_thrusters
    puts "----- Thruster Action -----"
    
    if @linked_fuel_tank.get_fuel_levels >= FUEL_PER_THRUST
      puts "Thrusting action successful."
      @linked_fuel_tank.use_fuel(FUEL_PER_THRUST)
    else
      puts "Thruster Error: Insufficient fuel available."
    end
  end
end
 
class Reporter
  def initialize(item, type)
    @linked_item = item
    @type = type
  end
 
  def report
    puts "----- #{@type.capitalize} Report -----"
  end
end
 
class FuelReporter < Reporter
  def initialize(item)
    super(item, "fuel")
  end
 
  def report
    super
    puts "#{@linked_item.get_fuel_levels} units of fuel available."
  end
end
 
class SupplyReporter < Reporter
  def initialize(item)
    super(item, "supply")
  end
 
  def report
    super
    if @linked_item.get_supplies.keys.length > 0
      @linked_item.get_supplies.each do |type, quantity|
        puts "#{type} avalilable: #{quantity} units"
      end
    else
      puts "Supply hold is empty."
    end
  end
end
 
iss = SpaceStation.new
 
iss.sensors.run_sensors
  # ----- Sensor Action -----
  # Running sensors!
 
iss.supply_hold.use_supplies("parts", 2)
  # ----- Supply Action -----
  # Supply Error: Insufficient parts in the supply hold.
iss.supply_hold.load_supplies("parts", 10)
  # ----- Supply Action -----
  # Loading 10 units of parts in the supply hold.
iss.supply_hold.use_supplies("parts", 2)
  # ----- Supply Action -----
  # Using 2 of parts from the supply hold.
iss.supply_reporter.report
  # ----- Supply Report -----
  # parts avalilable: 8 units
 
iss.thrusters.activate_thrusters
  # ----- Thruster Action -----
  # Thruster Error: Insufficient fuel available.
iss.fuel_tank.load_fuel(100)
  # ----- Fuel Action -----
  # Loading 100 units of fuel in the tank.
iss.thrusters.activate_thrusters
  # ----- Thruster Action -----
  # Thrusting action successful.
  # ----- Fuel Action -----
  # Using 10 units of fuel from the tank.
iss.fuel_reporter.report
  # ----- Fuel Report -----
# 90 units of fuel available.

कार्यक्रमाच्या या नवीनतम आवृत्तीमध्ये, जबाबदारी दोन नवीन वर्गांमध्ये विभागली गेली आहे, FuelReporter आणि SupplyReporter. ते दोघेही रिपोर्टर वर्गातील मुले. याव्यतिरिक्त, आम्ही स्पेसस्टेशन क्लासमध्ये उदाहरण व्हेरिएबल्स जोडले आहेत जेणेकरून आवश्यक असल्यास इच्छित उपवर्ग आरंभ केला जाऊ शकतो. आता, जर पृथ्वीने आणखी काही बदलायचे ठरवले, तर आपण मुख्य वर्गात नाही तर उपवर्गात बदल करू.

अर्थात, आमचे काही वर्ग अजूनही एकमेकांवर अवलंबून आहेत. अशा प्रकारे, सप्लायरिपोर्टर ऑब्जेक्ट सप्लायहोल्डवर अवलंबून असतो आणि फ्युएलरिपोर्टर फ्युएलटँकवर अवलंबून असतो. अर्थात, बूस्टर इंधन टाकीशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे. परंतु येथे सर्वकाही आधीच तार्किक दिसते आणि बदल करणे विशेषतः कठीण होणार नाही - एका ऑब्जेक्टचा कोड संपादित करणे दुसर्यावर फारसा परिणाम करणार नाही.

अशा प्रकारे, आम्ही एक मॉड्युलर कोड तयार केला आहे जिथे प्रत्येक ऑब्जेक्ट/क्लासच्या जबाबदाऱ्या अचूकपणे परिभाषित केल्या आहेत. अशा कोडसह कार्य करणे ही एक समस्या नाही, ती राखणे सोपे काम असेल. आम्ही संपूर्ण “दैवी वस्तू” चे SRP मध्ये रूपांतर केले आहे.

स्किलबॉक्स शिफारस करतो:

दोन वर्षांचा प्रॅक्टिकल कोर्स "मी प्रो वेब डेव्हलपर आहे".

ऑनलाईन कोर्स "0 वरून C# विकसक".

एक वर्षाचा प्रॅक्टिकल कोर्स "PHP विकसक 0 ते PRO".

स्त्रोत: www.habr.com

SOLID वापरून लवचिक कोड लिहित आहे

सॉलिड म्हणजे काय?

एकल जबाबदारी तत्त्व

दैवी वस्तू

एक टिप्पणी जोडा Отменить ответ