Jaké běžné návrhové vzory se vyskytují v jazyce Java?

Question

Accepted Answer

**Návrhové vzory** jsou znovupoužitelná řešení opakujících se problémů softwarového návrhu. Povahy OOP a ekosystém Javy činí několik vzorů obzvláště časté — jejich znalost vám pomůže rozpoznat, komunikovat a aplikovat osvědčené struktury. Dělí se na kreativní, strukturální a behaviorální kategorie.

## Singleton (kreativní) — jedna sdílená instance

```java
public class Config {
    private static final Config INSTANCE = new Config();   // the single instance
    private Config() {}                                     // private constructor
    public static Config getInstance() { return INSTANCE; }
}
// (enum singletons are an even safer idiom). Used for shared config, connection pools.
```

## Factory (kreativní) — enkapsulace vytváření objektů

```java
public static Shape createShape(String type) {
    return switch (type) {                 // hides the concrete class from the caller
        case "circle" -> new Circle();
        case "square" -> new Square();
        default -> throw new IllegalArgumentException();
    };
}
// caller depends on Shape, not concrete classes — decoupling.
```

## Builder (kreativní) — konstruování komplexních objektů krok za krokem

```java
User user = new User.Builder()
    .name("Ann")
    .email("ann@x.com")
    .age(30)
    .build();    // readable construction; avoids huge telescoping constructors
```

## Strategy (behaviorální) — zaměnitelné algoritmy

```java
interface PaymentStrategy { void pay(double amount); }
class CreditCard implements PaymentStrategy { public void pay(double a) {...} }
class PayPal implements PaymentStrategy { public void pay(double a) {...} }

// swap behavior at runtime — lambdas make this trivial in modern Java
processor.setStrategy(new PayPal());
```

## Observer (behaviorální) — publikování/odebírání

```java
// subjects notify registered observers of changes (events, listeners)
button.addActionListener(e -> handleClick());   // GUI events use this everywhere
```

## Decorator (strukturální) — zabalení pro přidání chování

```java
// Java's I/O streams ARE the decorator pattern:
BufferedReader r = new BufferedReader(new FileReader("f.txt"));
// BufferedReader wraps FileReader, adding buffering
```

## Kde se vzory vyskytují v samotné Javě

```text
Singleton  → Runtime.getRuntime()
Factory    → Calendar.getInstance(), DriverManager
Builder    → StringBuilder, Stream.Builder
Observer   → event listeners, java.util.Observer
Decorator  → java.io streams (BufferedReader wrapping FileReader)
Iterator   → the Iterator interface / Collections
Strategy   → Comparator, functional interfaces
```

## Upozornění na nadměrné používání

```text
Patterns are tools, not goals. Applying them where they don't fit ADDS complexity.
Use them when they genuinely solve your problem — many can be simpler with lambdas now.
```

## Proč to má smysl

Navrhové vzory poskytují sdílený slovník a osvědčená řešení běžných problémů návrhu, což je cenné pro komunikaci ("zde použij Strategy"), rozpoznávání struktur v existujícím kódu a vyvarování se znovu vymýšlení chybných řešení.

Vyskytují se v knihovnách samotné Javy (I/O dekorátory, tovární metody, builders, observer-based eventy), takže jejich pochopení vám pomůže efektivně používat a rozšiřovat standardní knihovnu.

Znalost hlavních vzorů — Singleton, Factory, Builder, Strategy, Observer, Decorator — a jejich použití je znakem zkušených vývojářů a často se vyskytuje v interview otázkách.

Rovněž důležité je rozhodovací schopnost aplikovat je vhodně (řešit skutečné problémy) spíše než je vynucovat, obzvláště když moderní funkce jako lambdy zjednodušují mnoho klasických vzorů.