2025-03-09

Hafta-10 (Tasarım Kalıpları Kullanımı)

CEN206 Nesne Yönelimli Programlama¶

Hafta-10 (Nesne Yönelimli Tasarım Desenleri - İleri Kavramlar)¶

Bahar Dönemi, 2024-2025¶

İndir BELGE-PDF, BELGE-DOCX, SLAYT, PPTX

Nesne Yönelimli Tasarım Desenleri - İleri Kavramlar¶

Ana Hatlar¶

Daha Fazla Yaratımsal Desenler
Daha Fazla Yapısal Desenler
Daha Fazla Davranışsal Desenler
Anti-Desenler
Tasarım Deseni Seçim Kriterleri

Yaratımsal Tasarım Desenleri¶

Tekil (Singleton) Deseni¶

Bir sınıfın yalnızca bir örneğinin olmasını sağlar ve buna global bir erişim noktası sunar.

public class Tekil {
    // Özel statik örnek
    private static Tekil ornek;

    // Örneklemeyi engellemek için özel yapıcı
    private Tekil() {}

    // Örneği almak için genel metod
    public static Tekil ornekAl() {
        if (ornek == null) {
            ornek = new Tekil();
        }
        return ornek;
    }

    // İş parçacığı güvenli versiyon
    public static synchronized Tekil isParçacığıGuvenliOrnekAl() {
        if (ornek == null) {
            ornek = new Tekil();
        }
        return ornek;
    }

    // Çift kontrollü kilitleme
    public static Tekil ciftKontrolluOrnekAl() {
        if (ornek == null) {
            synchronized (Tekil.class) {
                if (ornek == null) {
                    ornek = new Tekil();
                }
            }
        }
        return ornek;
    }
}

İnşaatçı (Builder) Deseni¶

Karmaşık bir nesnenin yapısını, gösteriminden ayırır ve aynı oluşturma sürecinin farklı gösterimler oluşturmasına izin verir.

// Ürün
class Pizza {
    private String hamur;
    private String sos;
    private String malzeme;

    public void hamurAyarla(String hamur) { this.hamur = hamur; }
    public void sosAyarla(String sos) { this.sos = sos; }
    public void malzemeAyarla(String malzeme) { this.malzeme = malzeme; }

    @Override
    public String toString() {
        return hamur + " hamurlu, " + sos + " soslu ve " + malzeme + " malzemeli pizza";
    }
}

// Soyut İnşaatçı
abstract class PizzaInsaatcisi {
    protected Pizza pizza;

    public Pizza getPizza() { return pizza; }
    public void yeniPizzaOlustur() { pizza = new Pizza(); }

    public abstract void hamurInsa();
    public abstract void sosInsa();
    public abstract void malzemeInsa();
}

// Somut İnşaatçı
class HawaiianPizzaInsaatcisi extends PizzaInsaatcisi {
    public void hamurInsa() { pizza.hamurAyarla("çapraz"); }
    public void sosInsa() { pizza.sosAyarla("hafif"); }
    public void malzemeInsa() { pizza.malzemeAyarla("jambon ve ananas"); }
}

// Yönetici
class Asci {
    private PizzaInsaatcisi pizzaInsaatcisi;

    public void pizzaInsaatcisiAyarla(PizzaInsaatcisi pizzaInsaatcisi) {
        this.pizzaInsaatcisi = pizzaInsaatcisi;
    }

    public Pizza getPizza() { return pizzaInsaatcisi.getPizza(); }

    public void pizzaInsa() {
        pizzaInsaatcisi.yeniPizzaOlustur();
        pizzaInsaatcisi.hamurInsa();
        pizzaInsaatcisi.sosInsa();
        pizzaInsaatcisi.malzemeInsa();
    }
}

Fabrika Metodu hakkında daha fazla bilgi: https://refactoring.guru/design-patterns/factory-method

Yapısal Tasarım Desenleri¶

Adaptör (Adapter) Deseni¶

Uyumsuz arayüzlerin birlikte çalışmasını sağlar; bir sınıfın örneğini, başka bir sınıfın arayüzüne uyan bir adaptöre sararak.

// Hedef arayüz
interface MedyaOynatici {
    void oynat(String sestipi, String dosyaAdı);
}

// Uyarlanacak arayüz
interface GelismisMediaOynatici {
    void vlcOynat(String dosyaAdı);
    void mp4Oynat(String dosyaAdı);
}

// Somut Uyarlanacak
class VlcOynatici implements GelismisMediaOynatici {
    @Override
    public void vlcOynat(String dosyaAdı) {
        System.out.println("Vlc dosyasını oynatıyor: " + dosyaAdı);
    }

    @Override
    public void mp4Oynat(String dosyaAdı) {
        // Hiçbir şey yapma
    }
}

// Adaptör
class MedyaAdaptor implements MedyaOynatici {
    private GelismisMediaOynatici gelismisMediaOynatici;

    public MedyaAdaptor(String sestipi) {
        if (sestipi.equalsIgnoreCase("vlc")) {
            gelismisMediaOynatici = new VlcOynatici();
        }
        // Gerekirse başka oynatıcılar ekle
    }

    @Override
    public void oynat(String sestipi, String dosyaAdı) {
        if (sestipi.equalsIgnoreCase("vlc")) {
            gelismisMediaOynatici.vlcOynat(dosyaAdı);
        }
        // Diğer formatları işle
    }
}

// İstemci
class SesOynatici implements MedyaOynatici {
    private MedyaAdaptor medyaAdaptor;

    @Override
    public void oynat(String sestipi, String dosyaAdı) {
        // Mp3 için dahili destek
        if (sestipi.equalsIgnoreCase("mp3")) {
            System.out.println("Mp3 dosyasını oynatıyor: " + dosyaAdı);
        } 
        // MediaAdapter diğer formatlar için destek sağlar
        else if (sestipi.equalsIgnoreCase("vlc") || sestipi.equalsIgnoreCase("mp4")) {
            medyaAdaptor = new MedyaAdaptor(sestipi);
            medyaAdaptor.oynat(sestipi, dosyaAdı);
        } else {
            System.out.println("Geçersiz medya tipi: " + sestipi);
        }
    }
}

Dekoratör (Decorator) Deseni¶

Bir nesneye dinamik olarak ek sorumluluklar ekler. Dekoratörler, işlevselliği genişletmek için alt sınıflandırmaya esnek bir alternatif sağlar.

// Bileşen arayüzü
interface Kahve {
    double maliyet();
    String tanim();
}

// Somut Bileşen
class BasitKahve implements Kahve {
    @Override
    public double maliyet() {
        return 1.0;
    }

    @Override
    public String tanim() {
        return "Basit kahve";
    }
}

// Soyut Dekoratör
abstract class KahveDekorator implements Kahve {
    protected final Kahve dekoreEdilenKahve;

    public KahveDekorator(Kahve kahve) {
        this.dekoreEdilenKahve = kahve;
    }

    @Override
    public double maliyet() {
        return dekoreEdilenKahve.maliyet();
    }

    @Override
    public String tanim() {
        return dekoreEdilenKahve.tanim();
    }
}

// Somut Dekoratör
class SutDekorator extends KahveDekorator {
    public SutDekorator(Kahve kahve) {
        super(kahve);
    }

    @Override
    public double maliyet() {
        return super.maliyet() + 0.5;
    }

    @Override
    public String tanim() {
        return super.tanim() + ", sütlü";
    }
}

// Kullanım
// Kahve kahvem = new BasitKahve();
// kahvem = new SutDekorator(kahvem);
// System.out.println(kahvem.tanim() + " " + kahvem.maliyet() + " TL");

Davranışsal Tasarım Desenleri¶

Gözlemci (Observer) Deseni¶

Nesneler arasında bire-çok bağımlılık tanımlar; öyle ki bir nesne durumunu değiştirdiğinde, bağımlılarının tümü otomatik olarak bilgilendirilir ve güncellenir.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// Gözlemci arayüzü
interface Gozlemci {
    void guncelle(String mesaj);
}

// Özne
class Ozne {
    private final List<Gozlemci> gozlemciler = new ArrayList<>();
    private String durum;

    public String getDurum() {
        return durum;
    }

    public void durumAyarla(String durum) {
        this.durum = durum;
        tumGozlemcileriBilgilendir();
    }

    public void ekle(Gozlemci gozlemci) {
        gozlemciler.add(gozlemci);
    }

    public void tumGozlemcileriBilgilendir() {
        for (Gozlemci gozlemci : gozlemciler) {
            gozlemci.guncelle(durum);
        }
    }
}

// Somut Gözlemci
class SomutGozlemci implements Gozlemci {
    private String isim;

    public SomutGozlemci(String isim) {
        this.isim = isim;
    }

    @Override
    public void guncelle(String mesaj) {
        System.out.println(isim + " aldı: " + mesaj);
    }
}

// Kullanım
// Ozne ozne = new Ozne();
// Gozlemci gozlemci1 = new SomutGozlemci("Gözlemci 1");
// Gozlemci gozlemci2 = new SomutGozlemci("Gözlemci 2");
// ozne.ekle(gozlemci1);
// ozne.ekle(gozlemci2);
// ozne.durumAyarla("Yeni Durum");

Strateji (Strategy) Deseni¶

Bir algoritma ailesi tanımlar, her birini kapsüller ve birbirinin yerine kullanılabilir hale getirir. Strateji, algoritmayı kullanıcılardan bağımsız olarak değiştirmeye izin verir.

// Strateji arayüzü
interface OdemeStratejisi {
    void ode(int miktar);
}

// Somut Stratejiler
class KrediKartiStratejisi implements OdemeStratejisi {
    private String isim;
    private String kartNumarasi;
    private String cvv;
    private String sonKullanmaTarihi;

    public KrediKartiStratejisi(String isim, String kartNumarasi, String cvv, String sonKullanmaTarihi) {
        this.isim = isim;
        this.kartNumarasi = kartNumarasi;
        this.cvv = cvv;
        this.sonKullanmaTarihi = sonKullanmaTarihi;
    }

    @Override
    public void ode(int miktar) {
        System.out.println(miktar + " TL kredi kartı ile ödendi");
    }
}

class PayPalStratejisi implements OdemeStratejisi {
    private String emailId;
    private String sifre;

    public PayPalStratejisi(String emailId, String sifre) {
        this.emailId = emailId;
        this.sifre = sifre;
    }

    @Override
    public void ode(int miktar) {
        System.out.println(miktar + " TL PayPal kullanılarak ödendi");
    }
}

// Bağlam
class AlisverisKart {
    private List<Urun> urunler;

    public AlisverisKart() {
        this.urunler = new ArrayList<Urun>();
    }

    public void urunEkle(Urun urun) {
        this.urunler.add(urun);
    }

    public int toplamHesapla() {
        int toplam = 0;
        for (Urun urun : urunler) {
            toplam += urun.getFiyat();
        }
        return toplam;
    }

    public void ode(OdemeStratejisi odemeStratejisi) {
        int miktar = toplamHesapla();
        odemeStratejisi.ode(miktar);
    }
}

Anti-Desenler¶

Anti-desenler, etkisiz ve riskli olma eğiliminde olan tekrarlanan sorunlara yönelik yaygın çözümlerdir.

Yaygın Anti-Desenler¶

Tanrı Nesnesi (God Object): Çok fazla şey bilen veya yapan bir sınıf
Spagetti Kodu (Spaghetti Code): Yapılandırılmamış ve bakımı zor kod
Tekil Kötüye Kullanım (Singleton Abuse): Tekil desenini aşırı kullanma
Altın Çekiç (Golden Hammer): Sorundan bağımsız olarak tanıdık bir çözüm kullanmak
Tekerleği Yeniden İcat Etmek (Reinventing the Wheel): Standart çözümler varken özel çözümler yaratmak
Erken Optimizasyon (Premature Optimization): Darboğazları belirlemeden önce optimizasyon yapmak
Kopyala-Yapıştır Programlama (Copy-Paste Programming): Kodu yeniden kullanmak yerine çoğaltmak

Tasarım Deseni Seçim Kriterleri¶

Bir tasarım deseni seçerken şunları göz önünde bulundurun:

Problem Bağlamı: Çözmeye çalıştığınız belirli sorun nedir?
Desen Sonuçları: Bu deseni kullanmanın avantaj ve dezavantajları nelerdir?
Alternatif Desenler: Bu sorunu ele alabilecek başka desenler var mı?
Uygulama Dili: Bazı desenler belirli dillerde daha doğal olabilir
Ekip Aşinalığı: Ekibiniz bu desenle aşina mı?
Bakım Yapılabilirlik: Desen, kodu daha bakımı yapılabilir hale getirecek mi?
Performans Kaygıları: Desen performansı etkileyecek mi?

Gerçek Projelerde Desenleri Uygulamak¶

En İyi Uygulamalar¶

Tasarım desenlerini uymadıkları yerlere zorlamayın
Basit başlayın, gerektiğinde desenlere doğru yeniden düzenleyin
Belirli bir deseni neden seçtiğinizi belgelendirin
Sadece bileşenleri değil, tüm sistemi göz önünde bulundurun
Desen kombinasyonları, tek tek desenlerden daha güçlü olabilir
Desen uygulamalarını kapsamlı bir şekilde test edin

Güvenli Tasarım Desenleri¶

Güvenlik, yazılım tasarımında temel bir husus olmalıdır.

Önemli güvenlik tasarım desenleri şunlardır:

Güvenli Fabrika (Secure Factory): Güvenlik kontrolleriyle nesne oluşturmayı merkezileştirme
Güvenli Vekil (Secure Proxy): Hassas nesnelere erişimi kontrol etme
Güvenli Tekil (Secure Singleton): Tek örneklere güvenli erişim sağlama
Araya Giren Doğrulayıcı (Intercepting Validator): Tüm girişleri merkezi doğrulayıcılarla doğrulama

Daha fazla güvenlik kontrolü: https://www.cisecurity.org/controls/cis-controls-list