Jakie wzorce projektowe można stosować w języku…

W Kotlin często stosuje się następujące wzorce:

Singleton: Wygodnie implementowany przez object.

object MySingleton {
    fun doSomething() {
        // ...
    }
}

Factory Method: Używa abstrakcyjnej funkcji w klasie nadrzędnej lub interfejsie, którą implementują podklasy do tworzenia obiektów.

interface Product {
    fun operation()
}

class ConcreteProductA : Product {
    override fun operation() {
        // ...
    }
}

abstract class Creator {
    abstract fun factoryMethod(): Product

    fun someOperation(): Product {
        val product = factoryMethod()
        // ...
        return product
    }
}

class ConcreteCreatorA : Creator() {
    override fun factoryMethod(): Product {
        return ConcreteProductA()
    }
}

Abstract Factory: Grupa fabryk do tworzenia powiązanych rodzin obiektów.

interface AbstractProductA {
    fun usefulFunctionA()
}

interface AbstractProductB {
    fun usefulFunctionB()
    fun anotherUsefulFunctionB(collaborator: AbstractProductA)
}

interface AbstractFactory {
    fun createProductA(): AbstractProductA
    fun createProductB(): AbstractProductB
}
// Implementacje konkretnych produktów i fabryk...

Builder: Ułatwia tworzenie złożonych obiektów krok po kroku.

class Pizza private constructor(
    val crust: String,
    val sauce: String?,
    val toppings: List<String>
) {
    data class Builder(
        var crust: String = "thin",
        var sauce: String? = null,
        val toppings: MutableList<String> = mutableListOf()
    ) {
        fun withCrust(crust: String) = apply { this.crust = crust }
        fun withSauce(sauce: String) = apply { this.sauce = sauce }
        fun addTopping(topping: String) = apply { this.toppings.add(topping) }
        fun build() = Pizza(crust, sauce, toppings)
    }
}

fun main() {
    val pizza = Pizza.Builder()
        .withCrust("thick")
        .withSauce("tomato")
        .addTopping("pepperoni")
        .addTopping("mushrooms")
        .build()
    // ... użyj pizzy
}

Adapter: Pozwala obiektom z niekompatybilnymi interfejsami współpracować razem.

open class Adaptee {
    fun specificOperation() {
        // ...
    }
}

interface Target {
    fun operation()
}

class Adapter(private val adaptee: Adaptee) : Target {
    override fun operation() {
        adaptee.specificOperation()
    }
}

Decorator: Dodaje nowe funkcje do istniejących obiektów bez zmiany ich struktury. Rozszerzenia i delegowanie w Kotlin bardzo to ułatwiają.

interface DataSource {
    fun readData(): String
    fun writeData(data: String)
}

class FileDataSource(private val filename: String) : DataSource {
    override fun readData(): String {
        // Odczyt z pliku
        return ""
    }

    override fun writeData(data: String) {
        // Zapis do pliku
    }
}

class EncryptionDecorator(private val source: DataSource) : DataSource by source {
    override fun readData(): String {
        // Deszyfrowanie danych
        val data = source.readData()
        return data // odszyfrowane dane
    }

    override fun writeData(data: String) {
        // Szyfrowanie danych
        source.writeData(data) // zaszyfrowane dane
    }
}

Observer: Definiuje zależność "jeden do wielu". Kotlin's coroutines Flow i delegowane właściwości mogą być użyte do implementacji.

// Prosta implementacja bez Flow
interface Observer {
    fun update(message: String)
}

class Subject {
    private val observers = mutableListOf<Observer>()

    fun attach(observer: Observer) {
        observers.add(observer)
    }

    fun detach(observer: Observer) {
        observers.remove(observer)
    }

    fun notifyObservers(message: String) {
        observers.forEach { it.update(message) }
    }
}

Strategy: Definiuje rodzinę algorytmów, enkapsuluje każdy z nich i czyni je wymienialnymi.

interface PaymentStrategy {
    fun pay(amount: Double)
}

class PayByCreditCard(private val cardNumber: String) : PaymentStrategy {
    override fun pay(amount: Double) {
        println("Płacenie $amount za pomocą karty kredytowej $cardNumber")
    }
}

class PayByPayPal(private val email: String) : PaymentStrategy {
    override fun pay(amount: Double) {
        println("Płacenie $amount za pomocą PayPal $email")
    }
}

class Order(private val paymentStrategy: PaymentStrategy) {
    fun processOrder(amount: Double) {
        // ... jakieś przetwarzanie zamówienia
        paymentStrategy.pay(amount)
    }
}

State: Pozwala obiektowi zmieniać swoje zachowanie w zależności od wewnętrznego stanu. Klasy sealed i wyrażenia when upraszczają implementację.

sealed class State {
    object Idle : State()
    object Loading : State()
    data class Error(val message: String) : State()
    data class Success(val data: Any) : State()
}

class Context {
    var state: State = State.Idle

    fun handleEvent() {
        when (state) {
            State.Idle -> {
                println("Obsługa zdarzenia w stanie Idle")
                state = State.Loading
            }
            State.Loading -> {
                println("Obsługa zdarzenia w stanie Loading, pomijanie")
            }
            is State.Error -> {
                println("Obsługa zdarzenia w stanie Error: ${state.message}")
                // Możliwa zmiana stanu
            }
            is State.Success -> {
                println("Obsługa zdarzenia w stanie Success: ${state.data}")
                // Możliwa zmiana stanu
            }
        }
    }
}

Repository: Abstrahuje logikę dostępu do danych od logiki biznesowej.

Wiele innych wzorców, takich jak Facade, Proxy, Command, Iterator, Template Method i Visitor, również są stosowne w Kotlin. Funkcje języka Kotlin, takie jak rozszerzenia, delegowanie, klasy danych i klasy sealed, często czynią implementację wzorców bardziej idiomatyczną i zwięzłą.

Jakie wzorce projektowe można stosować w języku Kotlin?