Patrones

Los patrones son una disciplina de resolución de problemas en la ingeniería del software que ha surgido con mayor énfasis en la comunidad de orientación a objetos, aunque pueden ser aplicados en cualquier ámbito de la informática y las ciencias en general.

El arquitecto Christopher Alexander define el término patrón de la siguiente manera:

“Cada patrón es una regla de 3 partes, que expresa una relación entre un contexto, un problema y una solución. Como un elemento en el mundo, cada patrón es una relación entre un contexto, un sistema de fuerzas que ocurren repetidamente en ese contexto y una configuración espacial que permite que esas fuerzas se resuelvan entre sí.

Como elemento de un lenguaje, un patrón es una instrucción que muestra como puede ser usada esta configuración espacial una y otra vez para resolver el sistema de fuerzas, siempre que el contexto lo haga relevante.”

Los patrones ayudan a construir sobre la experiencia colectiva de ingenieros de software experimentados. Estos capturan la experiencia existente y que ha demostrado ser exitosa en el desarrollo de software, y ayudan a promover las buenas prácticas de diseño. Cada patrón aborda un problema específico y recurrente en el diseño o implementación de un software.

Aunque el arquitecto Christopher Alexander hacía referencia a patrones de edificios y urbanos, lo que él proponía se puede aplicar de igual forma a patrones de software, donde las soluciones se plantean en términos de componentes, interfaces y relaciones en lugar de paredes y puertas.

Años más tarde, las ideas llegaron por fin a la informática. Si bien el concepto de arquitectura implícita en el trabajo actual con patrones, está más cerca de la implementación, la reutilización de patrones guarda estrecha relación con la tradición del diseño concreto orientado a objetos.

Considerando algunos de los patrones existentes se observa que ellos pueden cubrir varios rangos de escala y abstracción:

-Estructurar un sistema de software dentro de subsistemas.

-Soportar el refinamiento de subsistemas y componentes o la relación entre ellos.

-Ayudar a implementar aspectos particulares de diseño en un lenguaje de programación específico.

Para refinar dicha escala podemos agrupar los patrones que representan un rango similar de abstracción en tres categorías:

-Patrones Arquitectónicos

-Patrones de Diseño

-Idioms

Patrones Arquitectónicos

Los patrones arquitectónicos son plantillas que describen los principios estructurales globales que construyen las distintas Arquitecturas de Software viables.

Plantean una organización estructural fundamental para un sistema de software, expresando un conjunto de subsistemas predefinidos, especificando responsabilidades y organizando las relaciones entre ellos.

La selección de un patrón arquitectónico es además una decisión fundamental de diseño cuando se desarrolla un sistema de software.

Patrones de Diseño

Un patrón de diseño provee un esquema para refinar componentes de un sistema de software y la forma en que se relacionan entre sí. Describe una estructura generalmente recurrente de comunicación de componentes que resuelve un problema de diseño general dentro de un contexto particular.

Los patrones de diseño son patrones de granularidad media, ya que tienen menor nivel de abstracción que los patrones arquitectónicos pero tienden a ser independientes de un lenguaje de programación en particular o de un paradigma de programación.

La aplicación de un patrón de diseño no tiene un efecto fundamental en la estructura del sistema de software global, pero tiene gran ingerencia sobre la arquitectura de un subsistema.

Idioms

Los Idioms están relacionados con la implementación de diseño de problemas particulares. Un Idiom es un patrón de bajo nivel específico para un lenguaje de programación. Describe como implementar aspectos particulares de componentes o las relaciones entre ellos usando las características dadas por el lenguaje.

Los Idioms representan el nivel más bajo de patrones y direccionan tanto aspectos de diseño como de implementación.