Orígenes de los patrones

Los patrones de diseño de software Orientados a Objetos tienen su origen en el campo de la Arquitectura gracias a los trabajos de investigación y publicaciones del arquitecto Christopher Alexander a finales de los años 70.

A través de los siglos se han seguido diferentes técnicas para soportar las bóvedas en la parte más alta de las Catedrales:

• las bóvedas de cañon de las Catedrales Románicas ejercen una fuerza no sólo vertical sino transversal que tiene que ser contrarestada con otras naves laterales o por la presencia en el exterior de gruesos y potentes muros de piedra maciza
• mientras que las bóvedas de crucería de las Catedrales Góticas liberan de casi todo el peso a los muros perimetrales localizando el peso de la bóveda en dos arcos cruceros diagonales

Christopher Alexander detectó que para un mismo problema, en este caso encumbrar una bóveda en una Catedral, se le han dado diferentes soluciones dependiendo del patrón arquitectónico utilizado

• así de esta forma el patrón trata de extraer la esencia de ese diseño, para que pueda ser reutilizada por otros arquitectos cuando se enfrentan a problemas parecidos que dicho diseño ya ha resuelto con anterioridad

Christopher Alexander intentó resolver problemas arquitectónicos utilizando los patrones. Para ello trató de extraer la parte común de los buenos diseños, con el objetivo de reutilizarlos en otros diseños. Y realizó la siguiente definición:

• cada patrón describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno, para describir después el núcleo de la solución a ese problema, de tal manera que esa solución pueda ser usada más de un millón de veces sin hacerlo ni siquiera dos veces de la misma forma

El hecho de que en diferentes zonas del mundo se construya de forma diferente nos demuestra que la esencia del diseño en cada una de estas zonas se ha copiado de una construcción a otra. Podemos decir que existen una serie de patrones que se han aplicado a diferentes zonas para dar una solución efectiva a los problemas de construcción de dichas zonas.

Evolución de los patrones de diseño

Los patrones de diseño son pues una disciplina de problema-solución que está en constate evolución entre los diseñadores y desarrolladores que trabajamos con lenguajes Orientados a Objetos.

En 1987, Ward Cunningham y Kent Beck diseñaron interfaces de usuario con el lenguaje de programacioón Smaltalk y se basaron en los trabajos de Christopher Alexander. Entonces publicaron un libro titulado Using Pattern Languages for Object-Oriented Programs.

• y de aquí salió el patrón de diseño MVC (Modelo-Vista-Controlador) inspirador de los Frameworks Struts y JSF (Java Server Faces)
  
  

Pero no fue hasta el año 1994 cuando Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson y John Vlissides, más conocidos como the Gang of Four (la Banda de los Cuatro, GoF), publicaron el bestseller Diseño de patrones: Elementos de reutilización de Software Orientado a Objetos que los patrones de diseño se convierten en imprescindibles para todos los diseñadores y desrrolladores de software Orientado a Objetos.

• ellos fueron los creadores de los patrones Singleton, Fachada, Adapter, Proxy, Composite, Abstract Factrory, Factory methid y Observer / Publicar-Suscribir entre otros.

En el año 1997 Craig Larman editó la primera edición del libro UML y Patrones. Una introducción al análisis y diseño orientado a objetos que se convirtió en una lectura inexcusable para toda persona que se quisiera introducir en el mundo del A/DOO (Análisis y diseño orientado a objetos). En el año 2001 Craig Larman se superó a si mismo con la segunda edición del libro esta vez titulado UML y Patrones. Una introducción al análisis y diseño orientado a objetos y al proceso unificado. En el año 2005 Craig Larman se volvió a superar a si mismo con la tercera edición del libro esta vez titulado Applying UML and Patterns. An introduction to Object-Oriented Analysis and Design and Iterative Development.

• aquí se dan a conocer los patrones GRASP (General Responsibility Assignment Software Patterns (patrones generales de software para asignar responsabilidades) . GRASP incluye los patrones Experto en información, Creador, Alta Cohesión, Bajo Acoplamiento y Controlador.

También en el año 2001 Deepak Alur, John Crupi y Dan Malks publicaron el libro Core J2EE Patterns. Best Practices and Design Strategies que se ha convertido en un estándar de referencia para cualquier Arquitecto de aplicaciones Java Enterprise Edition.

• entre los patrones J2EE destacan Intercepting Filter, Front Controller, View Helper, Composite View, Service Locator y Data Access Object.

Definiciones de patrones de diseño

Las metodologías orientadas a objetos tienen como su máxima el hecho de no reinventar la rueda en cada nuevo proyecto. Por tanto los patrones se convierten en esenciales para la reutilización del software.

El objetivo principal que persiguen los patrones es crear un lenguaje común entre los Diseñadores y Desarrolladores para comunicar experiencias sobre los problemas y sus soluciones.

Estas son diferentes definiciones dadas por diferentes autores en los últimos años

• Un patrón es
  • la abstracción de una forma concreta que puede repetirse en contextos específicos
    
    
  • una información que captura la estructura esencial y la perspicacia de una familia de soluciones probadas con éxito para un problema repetitivo que surge en un cierto contexto y sistema
    
    
  • una unidad de información nombrada, instructiva e intuitiva que captura la esencia de una familia exitosa de soluciones probadas a un problema recurrente dentro de un cierto contexto

Descubrimiento de los patrones de diseño por parte de los expertos

• Los expertos
  • identifican partes de su problema como problemas que han tenido en el pasado
  • recuerdan la solución que aplicaron a algún problema pasado y la generalizan
  • finalmente adaptan la solución general al contexto de su problema actual
    
    
• Para poder dominar cualquier técnica se siguen los siguientes procesos
  • los expertos aprenden por un proceso de ensayo y error y por transmisión de conocimientos a otros expertos
  • se crea una ciencia alrededor de la tarea
  • se desarrollan las técnicas
  • se logra un conocimiento común sobre cómo aplicar las técnicas
    • esto conlleva a un metalenguaje común entre los expertos

Patrones de diseño GRASP y GoF

Para saber más sobre los patrones grasp podemos seguir los siguientes vínvulos

• Apéndice - Patrones de diseño - Referencia patrones GRASP
• Apéndice - Patrones de diseño - Referencia patrones GoF