Сьогодні слово патерн стало досить популярним і використовується в найрізноманітніших сферах – психології, музиці, дизайні, архітектурі, музиці та навіть програмуванні.
Але що ж воно означає насправді та як правильно його розуміти залежно від сфери використання? Команда GoIT допоможе розібрати це широке поняття простими словами.
Що означає слово патерн?
Слово патерн прийшло з англійської (pattern) і перекладається дослівно як шаблон, зразок або модель. Однак що ж означає це поняття?
Патерн – це повторюваний елемент чи структура, яка може бути використана для аналізу, створення чого-небудь або передбачення подій. Що означає слово патерн у різних напрямках, ми детально розглянемо нижче.
Патерн в архітектурі
В архітектурі патерн – це повторювана структура, яка може проявлятися у фасадах будівель, інтер’єрах або плануванні. Архітектурні патерни застосовуються для створення гармонії та функціональності. Наприклад, колонади, повторювані арки чи орнаменти на фасадах слугують важливим елементом дизайну.
Патерн у дизайні
У дизайні патерн – це повторюваний візуальний елемент, який створює ритм, текстуру або стиль в оформленні. Але що означає патерн у цьому контексті? Це візерунок, який може включати форми, лінії чи кольори, що використовуються для прикраси або структурування дизайну.
Для кращого розуміння наведемо практичний приклад. Патерни активно застосовуються у вебдизайні для фону, у графіці – для ілюстрацій, а в інтер’єрі – для текстилю та шпалер. Вони допомагають створити впізнаваний стиль і посилити сприйняття композиції.
Культурний патерн
Культурний патерн – це стійкий шаблон поведінки чи мислення, характерний для певної групи людей. Він формується під впливом традицій, цінностей і норм, прийнятих у суспільстві. Повага до старших – яскравий приклад такого патерну в більшості культур.
Патерн у психології
У психології патерн – це стійка модель поведінки, мислення або емоційних реакцій. Наприклад, людина може неусвідомлено слідувати певному культурному патерну, закладеному в сім’ї чи суспільстві.
Ще одним яскравим прикладом психологічного патерну є випадок, якщо хтось із батьків завжди придушував свої емоції. Річ у тім, що дитина може перейняти цей патерн і у своєму дорослому житті уникати відкритого вираження почуттів. Патерн у психології допомагає аналізувати такі повторювані моделі поведінки, закривати незавершені гештальти та змінювати їх на більш ефективні.
Патерн у програмуванні
У програмуванні патерн – це типове розв’язання задачі, що часто зустрічається. Патерни в програмуванні це не готовий код, а скоріше керівництво, як правильно побудувати архітектуру застосунку.
До основних типів патернів у програмуванні відносять архітектурні патерни та патерни проєктування.
Архітектурні патерни
Архітектурні патерни допомагають вибудовувати загальну структуру програми. Розглянемо основні з них.
1) Circuit Breaker
Використовується для підвищення відмовостійкості застосунку. Він запобігає виконанню запитів до нестабільних або перевантажених сервісів, закриваючи доступ до них після певної кількості помилок. Це допомагає уникнути подальшого погіршення продуктивності. Наприклад, якщо мікросервіс перестає відповідати, Circuit Breaker автоматично блокує запити, направляючи користувача до альтернативного сценарію.
2) Event Sourcing
Він зберігає стан системи у вигляді послідовності подій, замість поточного стану. Кожна подія записується в незмінному вигляді, що дає змогу повністю відновити історію змін. Event Sourcing використовується у фінансових застосунках, де важливо зберігати точні записи всіх транзакцій.
3) SideCar
Використовується в мікросервісній архітектурі для додавання функціональності без зміни основного сервісу. Він являє собою окремий контейнер або процес, що працює поруч з основним сервісом. Наприклад, SideCar може керувати кешуванням, моніторингом чи авторизацією, розвантажуючи основний сервіс.
4) CQRS (Command and Query Responsibility Segregation)
Він розділяє операції зміни даних (команди) і читання даних (запити) на різні моделі. Це спрощує масштабування та покращує продуктивність системи. Наприклад, команди записуються в базу даних, оптимізовану для запису, а запити читаються з бази, оптимізованої для читання.
5) Rate Limiting
Обмежує кількість запитів, які користувач може відправити за певний час. Він захищає системи від перевантажень і атак, таких як DDoS. Наприклад, API може дозволяти не більше 100 запитів на хвилину для одного користувача.
6) Fig
Він спрощує управління залежностями та конфігурацією в мікросервісних застосунках. Fig допомагає запускати безліч пов’язаних сервісів одночасно, використовуючи єдиний файл конфігурації. Це корисно для локальної розробки та тестування складних систем.
7) Health Endpoint Monitoring
Додає спеціальні кінцеві точки (endpoints), які дають змогу відстежувати стан системи. Наприклад, /health може повертати інформацію про те, чи доступний сервіс, його залежності та поточний стан. Це важливо для моніторингу та автоматичного перезавантаження сервісів у випадку збоїв.
Патерни проєктування
Патерни проєктування надають готові шаблони для розв’язання конкретних завдань на рівні коду. Розглянемо основні з них.
1. Singleton (Одинак): гарантує, що в застосунку буде тільки один екземпляр певного класу. Він корисний для управління ресурсами, такими як з’єднання з базою даних або налаштування конфігурації. Наприклад, якщо застосунок використовує глобальний реєстр налаштувань, Singleton забезпечить доступ до всіх параметрів через єдиний екземпляр, виключаючи дублювання.
2. Observer (Спостерігач): використовується, коли необхідно повідомити кілька об’єктів про те, що в іншому об’єкті відбулася зміна. Наприклад, у системі повідомлень, коли користувач змінює налаштування, усі пов’язані модулі отримують оновлення автоматично. Це дає змогу будувати гнучку та масштабовану архітектуру.
3. Factory (Фабрика): допомагає створювати об’єкти, не вказуючи точний клас, який буде використовуватися. Наприклад, якщо застосунок має працювати з різними видами документів (PDF, Word), Factory вибирає відповідний клас на основі вхідних даних. Це спрощує додавання нових типів об’єктів у систему.
Патерн у мистецтві
У мистецтві патерн – це повторюваний елемент, що створює візуальний ритм. Він активно використовується в орнаментах, текстильних дизайнах, мозаїках та інших формах художнього вираження.
Патерни допомагають підкреслити композицію, створюють динаміку і задають стиль твору. Наприклад, абстрактні візерунки в роботах модерністів – яскравий приклад використання патернів у мистецтві.
Патерн у музиці
У музиці патерн – це повторення ритмів, мелодій або гармоній, яке створює впізнавану структуру твору. Наприклад, в електронній музиці патерни часто використовуються для створення ритмічної основи треку. У класиці повторювані теми та мотиви допомагають слухачеві вловити головну ідею твору.
Навіщо мені знати що таке патерн
Розуміння патернів допомагає нам краще розбиратися в складних системах, чи то поведінка людини, чи то структура програмного забезпечення (ПЗ). Що таке патерн проєктування, патерн у психології або в дизайні – все це приклади того, як шаблони спрощують аналіз і створення нових рішень.
Підсумуємо
Отже, у цьому матеріалі патерн – це універсальне поняття, яке можна зустріти в найрізноманітніших галузях. Від культури до дизайну, від архітектури до програмування – знання та використання патернів допомагає спрощувати життя та працювати ефективніше.
А якщо тебе цікавлять використання патернів у дизайні чи програмуванні, рекомендуємо записатися на курси GoIT за цими напрямами. На них ти отримаєш необхідні технічні та практичні навички, які допоможуть тобі знайти роботу. Або ж спробуй себе на наших безплатних марафонах, де за кілька днів ти зможеш спробувати себе в ролі UI/UX дизайнера, Frontend або Python розробника, а також дата-аналітика і тестувальника ПЗ.
