نمط الوحدة

في هندسة البرمجيات ، يُعد نمط الوحدة نمط تصميم يُستخدم لتطبيق مفهوم وحدات البرمجيات ، الذي يُعرّف بواسطة البرمجة المعيارية ، في لغة برمجة ذات دعم مباشر غير كامل لهذا المفهوم. ^{[ 1 ]}

يمكن تطبيق هذا النمط بعدة طرق حسب لغة البرمجة المستخدمة، مثل نمط التصميم Singleton ، والأعضاء الثابتة في الأصناف الموجهة للكائنات، والدوال العامة الإجرائية. في بايثون، يُعدّ هذا النمط جزءًا لا يتجزأ من اللغة، ويُمثّل كل ملف ‎.py وحدةً تلقائيًا. وينطبق الأمر نفسه على لغة آدا، حيث يمكن اعتبار الحزمة وحدةً (شبيهةً بالصنف الثابت).

يوفر نمط تصميم البرمجيات المعيارية الميزات والبنية النحوية المحددة بواسطة نموذج البرمجة المعيارية للغات البرمجة التي لا تدعم هذا المفهوم بشكل كامل.

في تطوير البرمجيات، يمكن تنظيم شفرة المصدر في مكونات تؤدي وظيفة معينة أو تحتوي على كل ما هو ضروري لإنجاز مهمة معينة. البرمجة المعيارية هي أحد هذه الأساليب.

لا يتم دعم مفهوم "الوحدة النمطية" بشكل كامل في العديد من لغات البرمجة الشائعة.

لكي يُعتبر نمط Singleton أو أي مجموعة من التعليمات البرمجية ذات الصلة مُطبقًا لهذا النمط، يجب توفير الميزات التالية:

• يجب أن يكون جزء من الكود متاحًا للجميع أو بشكل عام، وأن يكون مصممًا للاستخدام ككود عام. ويمكن تنفيذ أكواد خاصة أو محمية إضافية بواسطة الكود العام الرئيسي.
• يجب أن تحتوي الوحدة على دالة تهيئة مكافئة أو مكملة لدالة إنشاء الكائن . هذه الميزة غير مدعومة في مساحات الأسماء العادية .
• يجب أن تحتوي الوحدة على دالة إنهاء مكافئة أو مكملة لدالة تدمير الكائن. هذه الميزة غير مدعومة في مساحات الأسماء العادية.
• قد تتطلب الأعضاء الداعمة رمز تهيئة/إنهاء يتم تنفيذه بواسطة دالة التهيئة/الإنهاء الخاصة بالوحدة.
• معظم الأعضاء عبارة عن دوال تُجري عمليات على عناصر خارجية للفئة، يتم توفيرها كوسائط بواسطة الدوال المستدعِية. هذه الدوال هي "أدوات مساعدة" أو "مكتبات".

قد تؤثر دلالات وبنية كل لغة برمجة على تطبيق هذا النمط.

الحزمة org.wikipedia.consoles ؛استيراد java.io.InputStream ؛ استيراد java.io.PrintStream ؛public final class MainModule { private static MainModule singleton = null ;public InputStream input = null ; public PrintStream output = null ; public PrintStream error = null ;private MainModule () { // لا يفعل شيئًا عن قصد !!! }// ...public static MainModule getSingleton () { if ( MainModule . singleton == null ) { MainModule . singleton = new MainModule (); } return MainModule . singleton ; }// ...public void prepare () { //System.out.println("consoles::prepare();");this.input = new InputStream (); this.output = new PrintStream ( ) ; this.error = new PrintStream ( ); } public void unprepare ( ) { this.output = null ; this.input = null ; this.error = null ; // System.out.println ( " consoles ::unprepare ( );" ) ; } // ... public void printNewLine ( ) { System.out.println ( ) ; }public void printString ( String value ) { System . out . print ( value ); }public void printInteger ( int value ) { System . out . print ( value ); }public void printBoolean ( boolean value ) { System . out . print ( value ); } public void scanNewLine () { // to-do: ... } public void scanString ( String value ) { // to-do: ... }public void scanInteger ( int value ) { // to-do: ... }public void scanBoolean ( boolean value ) { // to-do: ... } // ... }

استيراد org.wikipedia.consoles.* ;class ConsoleDemo { public static MainModule console = null ;public static void prepare () { console = MainModule . getSingleton ();console.prepare ( ) ; }public static void unprepare () { console . unprepare (); }public static void execute ( String [] args ) { console . printString ( "Hello World" ); console . printNewLine (); console . scanNewLine (); }public static void main ( String [] args ) { prepare (); execute ( args ); unprepare (); } }

باستخدام System ؛ باستخدام System.IO ؛ باستخدام System.Text ؛مساحة الاسم Consoles ;public sealed class MainModule { private static MainModule Singleton = null ; public InputStream input = null ; public OutputStream output = null ; public ErrorStream error = null ;// ...public MainModule () { // لا يفعل شيئًا عن قصد !!! }// ...public static MainModule GetSingleton () { if ( MainModule . Singleton == null ) { MainModule . Singleton = new MainModule (); }return MainModule.Singleton ; }​​// ...public void Prepare () { //System.WriteLine("console::prepare();");this.input = new InputStream ( ) ; this.output = new OutputStream ( ) ; this.error = new ErrorStream ( ) ; }public void Unprepare () { this . output = null ; this . input = null ; this . error = null ;// Console.WriteLine("console::unprepare();"); }// ...public void PrintNewLine () { Console . WriteLine ( "" ); }public void PrintString ( string Value ) { Console . Write ( Value ); }public void PrintInteger ( int Value ) { Console . Write ( Value ); }public void PrintBoolean ( bool Value ) { Console . Write ( Value ); }public void ScanNewLine () { // to-do: ... }public void ScanString ( string Value ) { // to-do: ... }public void ScanInteger ( int Value ) { // to-do: ... }public void ScanBoolean ( bool Value ) { // to-do: ... }// ... }

class ConsoleDemo { public static Consoles . MainModule Console = null ;public static void Prepare () { Console = Consoles . MainModule . GetSingleton ();Console.Prepare ( ) ; }public static void Unprepare () { Console . Unprepare (); }public static void Execute ( ) { Console.PrintString ( "Hello World" ) ; Console.PrintNewLine ( ) ; Console.ScanNewLine ( ) ; }public static void Main ( string [] args ) { Prepare (); Execute ( args ); Unprepare (); } }

دالة ConsoleClass () { متغير الإدخال = لا شيء ؛ متغير الإخراج = لا شيء ؛ متغير الخطأ = لا شيء ؛// ... this.prepare = function ( ) { this.Input = new InputStream ( ) ; this.Output = new OutputStream ( ) ; this.Error = new ErrorStream ( ) ; }this.unprepare = function ( ) { this.Input = null ; this.Output = null ; this.Error = null ; } // ... var printNewLine = function ( ) { // كود لطباعة سطر جديد }​var printString = function ( params ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }var printInteger = function ( params ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }var printBoolean = function ( params ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }var ScanNewLine = function () { // الكود الذي يبحث عن سطر جديد }var ScanString = function ( params ) { // الكود الذي يُدخل البيانات في المعاملات } var ScanInteger = function ( params ) { // الكود الذي يُدخل البيانات في المعاملات }var ScanBoolean = function ( params ) { // الكود الذي يُدخل البيانات في المعاملات } // ... }

دالة ConsoleDemo () { var Console = null ;var prepare = function () { Console = new ConsoleClass ();Console.prepare () ; } var unprepare = function ( ) { Console.unprepare ( ) ; }var run = function ( ) { Console.printString ( "Hello World" ) ; Console.printNewLine ( ) ; }var main = function ( ) { this.prepare ( ); this.run ( ) ; this.unprepare ( ) ; } }

<?php // اسم الملف: console.phpfunction console_prepare () { // الكود الذي يُهيئ "وحدة التحكم" }function console_unprepare () { // الكود الذي يُلغي تهيئة "وحدة التحكم" }// ...function console_printNewLine () { // الكود الذي يُخرج سطرًا جديدًا }function console_printString ( /* String */ Value ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }دالة console_printInteger ( /* عدد صحيح */ القيمة ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }دالة console_printBoolean ( /* قيمة منطقية */ Value ) { // الكود الذي يطبع المعاملات }function console_scanNewLine () { // الكود الذي يبحث عن سطر جديد }دالة console_scanString ( /* سلسلة نصية */ القيمة ) { // الكود الذي يخزن البيانات في المعاملات }دالة console_scanInteger ( /* عدد صحيح */ القيمة ) { // الكود الذي يخزن البيانات في المعاملات }دالة console_scanBoolean ( /* قيمة منطقية */ ) { // الكود الذي يخزن البيانات في المعاملات }

// اسم الملف: consoledemo.phprequire_once ( "console.php" );function consoledemo_prepare () { console_prepare (); }function consoledemo_unprepare () { console_unprepare (); }دالة consoledemo_execute () { console_printString ( "Hello World" ); console_printNewLine (); console_scanNewLine (); }دالة consoledemo_main () { consoledemo_prepare (); consoledemo_execute (); consoledemo_unprepare (); }

// اسم الملف: "consoles.h" #pragma oncevoid consolesPrepare (); void consolesUnprepare ();// ...void consolesPrintNewLine ();void consolesPrintString ( char * value ); void consolesPrintInteger ( int value ); void consolesPrintBoolean ( bool value );void consolesScanNewLine ();void consolesScanString ( char * value ); void consolesScanInteger ( int * value ); void consolesScanBoolean ( bool * value );

// اسم الملف: "consoles.c"#include <ctype.h> #include <stdio.h> #include <string.h>#include "consoles.h"void consolesPrepare () { // الكود الذي يُهيئ وحدة التحكم }void consolesUnprepare () { // كود لإلغاء تهيئة وحدة التحكم }// ...void consolesPrintNewLine () { printf ( " \n " ); }void consolesPrintString ( char * value ) { printf ( "%s" , value ); }void consolesPrintInteger ( int value ) { printf ( "%d" , & value ); }void consolesPrintBoolean ( bool value ) { printf (( value ) ? ( "true" ) : ( "false" )); }void consolesScanNewLine () { getch (); }void consolesScanString ( char * value ) { scanf ( "%s" , value ); }void consolesScanInteger ( int * value ) { scanf ( "%d" , Value ); }void consolesScanBoolean ( bool * value ) { char temp [ 512 ]; scanf ( "%s" , temp );* القيمة = ( strcmp ( temp , "true" ) == 0 ); }

// اسم الملف: "consoledemo.c"#include "consoles.h"void consoledemoPrepare () { consolesPrepare (); } void consoledemoUnprepare () { consolesUnprepare (); } int consoledemoExecute () { consolesPrintString ( "Hello World" ); consolesPrintNewLine (); consolesScanNewLine (); return 0 ; } int main () { int result = 0 ;consoledemoPrepare (); result = consoledemoExecute (); consoledemoUnprepare ();أعد النتيجة ؛ }

وحدات تحكم الوحدة ؛ (* اسم الملف: "consoles.pas" *)يستخدم crt ؛إجراء التحضير () ؛ ابدأ (* الكود الذي يُهيئ وحدة التحكم *) انتهى ؛ إجراء إلغاء التحضير () ؛ ابدأ (* الكود الذي يُلغي تحضير وحدة التحكم *) انتهى ؛// ... الإجراء printNewLine () ; ابدأ WriteLn () ; انتهى ؛ الإجراء printString ( Value : string ) ; ابدأ Write ( Value ) ; انتهى ؛ الإجراء printInteger ( Value : integer ) ; ابدأ Write ( Value ) ; انتهى ؛ الإجراء printBoolean ( Value : boolean ) ; ابدأ إذا ( Value ) ابدأ Write ( 'true' ) ; انتهى وإلا ابدأ Write ( 'false' ) ; انتهى ؛ انتهى ؛ الإجراء scanNewLine ( ) ; ابدأ SeekEoLn () ; انتهى ؛ الإجراء scanString ( Value : string ) ; ابدأ ReadLn ( Value ) ; انتهى ؛ الإجراء scanInteger ( Value : Integer ) ; ابدأ ReadLn ( Value ) ; انتهى ؛ الإجراء scanBoolean ( Value : Boolean ) ; var temp : string ; ابدأ ReadLn ( temp ) ; إذا ( Temp = 'true' ) ابدأ Value : = true ; انتهى وإلا ابدأ Value := false ; نهاية ؛ نهاية ؛

برنامج consoledemo ؛ // اسم الملف: "consoles.pas"يستخدم وحدات التحكم ؛إجراء التحضير () ؛ ابدأ وحدة التحكم . التحضير () ؛ نهاية ؛ إجراء إلغاء التحضير () ؛ ابدأ وحدة التحكم . إلغاء التحضير () ؛ نهاية ؛دالة execute ( ) : عدد صحيح ؛ ابدأ consoles.printString ( 'Hello World' ) ; consoles.printNewLine ( ) ; consoles.scanNewLine ( ) ; execute := 0 ; نهاية ؛ ابدأ prepare ( ) ; execute ( ) ; unprepare ( ) ; نهاية .

يمكن اعتبار نمط الوحدة نمطًا إنشائيًا ونمطًا هيكليًا . فهو يدير إنشاء وتنظيم العناصر الأخرى، ويجمعها كما يفعل النمط الهيكلي.

يمكن للكائن الذي يطبق هذا النمط أن يوفر ما يعادل مساحة الاسم ، مما يوفر عملية التهيئة والإنهاء لفئة ثابتة أو فئة ذات أعضاء ثابتة بصيغة ودلالات أنظف وأكثر إيجازًا .

يدعم هذا النظام حالات محددة يمكن فيها اعتبار فئة أو كائن بيانات هيكلية وإجرائية. والعكس صحيح، حيث يمكن ترحيل البيانات الهيكلية والإجرائية واعتبارها كائنية التوجه.

• نمط التصميم
• أنماط التصميم (E. Gamma et al.)
• نمط فردي
• نمط المحول