Cộng đồng lập trình đang tham gia vào một cuộc thảo luận sôi nổi về tính liên quan của các design pattern truyền thống trong phát triển Python hiện đại. Một bài viết gần đây chỉ trích việc lạm dụng các pattern Gang of Four ( GoF ) trong Python đã châm ngòi cho cuộc tranh luận về việc khi nào những giải pháp lập trình đã được thiết lập này trở nên có hại hơn là hữu ích.
Tranh cãi tập trung xung quanh các pattern như Singleton và Builder , vốn được thiết kế ban đầu để giải quyết các vấn đề trong các ngôn ngữ như Java và C++ . Những người chỉ trích cho rằng việc áp dụng mù quáng các pattern này trong Python thường tạo ra sự phức tạp không cần thiết, trong khi những người bảo vệ khẳng định rằng các pattern đóng vai trò là công cụ giao tiếp có giá trị giữa các nhà phát triển.
 |
|---|
| Khung cảnh thành phố Lego này tượng trưng cho bản chất năng động và đôi khi phức tạp của các mẫu thiết kế lập trình, song song với cuộc tranh luận đang diễn ra trong cộng đồng Python |
Vấn đề bối cảnh lịch sử
Nhiều nhà phát triển đang chỉ ra rằng các design pattern xuất hiện để giải quyết những hạn chế cụ thể trong các ngôn ngữ lập trình cũ hơn. Ví dụ, pattern Singleton được tạo ra để quản lý trạng thái toàn cục trong C++ khi ngôn ngữ này thiếu hệ thống module phù hợp. Các đối tượng cấp module của Python tự nhiên cung cấp hành vi singleton mà không cần các triển khai class phức tạp có thể dẫn đến lỗi tinh vi và khó khăn trong việc kiểm thử.
Cuộc thảo luận cộng đồng tiết lộ sự phân chia thế hệ trong cách nhìn nhận các pattern. Những nhà phát triển có kinh nghiệm đã học lập trình trong thời kỳ đỉnh cao của phong trào design pattern vào đầu những năm 2000 thường coi chúng là từ vựng thiết yếu. Tuy nhiên, các lập trình viên trẻ tuổi có xu hướng sử dụng các pattern này một cách tự nhiên mà không cần tên gọi chính thức hoặc triển khai cứng nhắc.
Những Hiểu Biết Quan Trọng Từ Cộng Đồng:
• Quá Trình Học Tập: "Đầu tiên bạn học pattern là gì. Sau đó bạn học khi nào nên sử dụng nó. Rồi bạn học khi nào không nên sử dụng nó. Khoảng cách giữa bước đầu tiên và bước thứ ba có thể là nhiều năm."
• Sự Phát Triển Của Ngôn Ngữ: Các design pattern thường trở thành tính năng tích hợp sẵn của ngôn ngữ theo thời gian - những gì từng là pattern sẽ trở thành hàm thư viện chuẩn hoặc cú pháp
• Tác Động Đến Testing: Việc khởi tạo ở cấp độ module có thể làm cho unit testing khó khăn hơn do code được thực thi tại thời điểm import
• Cân Nhắc Về Hiệu Suất: Các pattern được thiết kế quá phức tạp có thể có chi phí hiệu suất thực sự - một ví dụ được trích dẫn là hệ thống telemetry phức tạp quá mức gây ra 3% overhead CPU
Khi Pattern trở thành Anti-Pattern
Tranh cãi về pattern Builder làm nổi bật cách các tính năng ngôn ngữ có thể làm cho các giải pháp truyền thống trở nên lỗi thời. Trong Java , builder giải quyết vấn đề của các constructor không thể có tham số mặc định. Sự hỗ trợ nguyên bản của Python cho các đối số mặc định và tham số từ khóa làm cho hầu hết các triển khai builder trở nên dài dòng không cần thiết.
Tuy nhiên, cộng đồng không hoàn toàn bác bỏ builder. Một số nhà phát triển cho rằng pattern này vẫn có giá trị cho việc xây dựng đối tượng phức tạp liên quan đến quy tắc xác thực, logic điều kiện, hoặc nhu cầu tách biệt các giai đoạn xây dựng có thể thay đổi khỏi các đối tượng cuối cùng bất biến. Hiểu biết quan trọng là biết khi nào pattern thêm giá trị thực sự so với khi nào nó chỉ là sự phức tạp nghi lễ.
Phương pháp truyền thống so với phương pháp bản địa Python:
| Mẫu thiết kế | Triển khai truyền thống | Phương án thay thế Python |
|---|---|---|
| Singleton | Phương thức __new__ phức tạp với biến lớp |
Đối tượng cấp độ module |
| Builder | Lớp builder riêng biệt với chuỗi phương thức | Tham số mặc định và hàm factory |
| Factory | Hệ thống phân cấp factory trừu tượng | Hàm đơn giản với decorator @overload |
| Khởi tạo trễ | Singleton với tạo lập chậm | Closure hàm với biến nội bộ |
Sự phân chia giữa Giao tiếp và Triển khai
Một khía cạnh thú vị của cuộc tranh luận tập trung vào mục đích ban đầu của các design pattern. Một số thành viên cộng đồng nhấn mạnh rằng các pattern được thiết kế để tạo ra một từ vựng chung để thảo luận về kiến trúc mã, không nhất thiết phải được triển khai chính xác như được mô tả trong sách giáo khoa.
Design pattern là những giải pháp lặp lại cho những vấn đề lặp lại. Chúng lặp lại đến mức có tên riêng và đại diện cho một khái niệm cấp cao.
Quan điểm này cho thấy rằng vấn đề thực sự không phải với chính các pattern, mà với việc coi sách pattern như những cuốn sách nấu ăn cứng nhắc thay vì những hướng dẫn linh hoạt. Những pattern có giá trị nhất là những pattern giải quyết các vấn đề mà ngôn ngữ và ngữ cảnh cụ thể của bạn thực sự gặp phải.
Các lựa chọn thay thế Python hiện đại
Cuộc thảo luận đã làm nổi bật một số cách tiếp cận cụ thể của Python thay thế cho các pattern truyền thống. Singleton cấp module, function closure cho khởi tạo lazy, và dataclass cho dữ liệu có cấu trúc đều là những ví dụ về cách các tính năng của Python có thể loại bỏ nhu cầu triển khai pattern phức tạp.
Type hint cũng đã tham gia vào cuộc trò chuyện, với một số nhà phát triển cho rằng việc sử dụng nhiều type annotation có thể dẫn các lập trình viên trở lại tư duy kiểu Java . Những người khác phản bác rằng type hint cung cấp tài liệu có giá trị và kiểm tra lỗi mà không yêu cầu triển khai nặng về pattern.
Sự đồng thuận nổi lên từ cuộc thảo luận cộng đồng là các pattern nên giải quyết các vấn đề thực tế, không tạo ra những vấn đề giả tạo. Mã Python tốt nhất thường sử dụng các khái niệm pattern trong khi triển khai chúng theo cách đơn giản nhất mà ngôn ngữ cho phép. Hiểu tại sao các pattern tồn tại giúp các nhà phát triển chọn khi nào sử dụng chúng và khi nào nên chấp nhận các lựa chọn thay thế đơn giản hơn.
Tham khảo: Design Patterns You Should Unlearn in Python-Part1