Node.js میں عام design patterns کون سے ہیں؟

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

Node.js چند design patterns پر ٹیک لگاتا ہے جو اس کے module system، async model اور streaming I/O کے ساتھ فٹ بیٹھتے ہیں۔ سب سے عام وہ جنہیں ہر backend developer کو پہچاننا چاہیے:

## تخلیقی (Creational)

- **Module pattern** — ہر file کا اپنا scope ہوتا ہے؛ آپ `module.exports` / `export` کے ذریعے ایک public API ظاہر کرتے ہیں، اندرونی حصوں کو private رکھتے ہوئے۔ Node میں code کی تنظیم کی بنیاد۔
- **Singleton** — کسی module کے exports **cache** ہوتے ہیں، اس لیے ایک instance export کرنا ہر import کرنے والے کو وہی object دیتا ہے۔ کسی DB pool یا config کے لیے بہترین۔

```js
// db.js — ہر `require("./db")` یہی pool حاصل کرتا ہے (module cache کے ذریعے singleton)۔
const pool = createPool(process.env.DATABASE_URL);
module.exports = pool;
```

- **Factory** — ایک function جو objects بناتا اور واپس کرتا ہے، construction logic کو چھپاتا ہے اور آپ کو implementations بدلنے دیتا ہے۔

```js
function createLogger(kind) {
  return kind === "json" ? new JsonLogger() : new TextLogger();
}
```

## رویّہ جاتی (Behavioral)

- **Observer / EventEmitter** — Node کا بنیادی async pattern: نام والے events emit کریں، listeners منسلک کریں۔ `EventEmitter`، streams اور زیادہ تر core modules اسے استعمال کرتے ہیں۔

```js
const { EventEmitter } = require("node:events");
const bus = new EventEmitter();
bus.on("order:paid", (o) => sendReceipt(o));
bus.emit("order:paid", order);
```

- **Middleware** — functions کی ایک pipeline جہاں ہر ایک `(ctx, next)` وصول کرتا ہے، Express/Koa کے ذریعے مقبول ہوئی۔ کراس کٹنگ concerns (auth، logging، validation) کے لیے بہترین۔

```js
app.use((req, res, next) => { req.startedAt = Date.now(); next(); });
```

- **Strategy** — runtime پر ایک algorithm منتخب کریں (مثلاً ایک interface کے پیچھے کوئی payment provider یا کوئی hashing strategy چنیں)۔

## ساختی (Structural)

- **Adapter** — کسی تیسرے فریق کے API کو اپنے interface میں لپیٹیں تاکہ آپ call sites کو چھوئے بغیر vendors بدل سکیں۔
- **Streams (pipeline)** — ہر چیز کو memory میں buffer کرنے کے بجائے، backpressure کے ساتھ data کو بتدریج process کرنے کے لیے readable → transform → writable مراحل جوڑیں۔

```js
const { pipeline } = require("node:stream/promises");
await pipeline(fs.createReadStream("in"), gzip(), fs.createWriteStream("out.gz"));
```

- **Dependency Injection** — collaborators (db، logger، clients) کو براہِ راست import کرنے کے بجائے کسی module میں پاس کریں؛ code کو testable اور decoupled بناتا ہے۔ **NestJS** جیسے frameworks DI کو اندر ہی بناتے ہیں؛ آپ constructor/function arguments کے ذریعے اسے ہاتھ سے بھی کر سکتے ہیں۔

## اصولِ انگوٹھا

| ضرورت | Pattern |
|---|---|
| ایک مشترکہ resource | Singleton (module cache) |
| Objects بنائیں، `new` چھپائیں | Factory |
| Async events پر ردِعمل | Observer / EventEmitter |
| کراس کٹنگ request logic | Middleware |
| بڑے data کو محفوظ طریقے سے process کریں | Streams / pipeline |
| Testable، decoupled dependencies | Dependency Injection |

## یہ کیوں اہم ہے

Patterns ایک مشترکہ لغت ہیں: یہ کہنا کہ "config ایک module-cache شدہ singleton ہے" یا "auth ایک middleware ہے" ایک ڈیزائن کو چند الفاظ میں پہنچا دیتا ہے۔ Node کا اپنا core (EventEmitter، streams، module system) انہی سے بنا ہے، اس لیے انہیں پہچاننا آپ کو frameworks پڑھنے اور اپنی services کی ساخت بنانے میں مدد دیتا ہے۔ انٹرویو لینے والے یہ سوال یہ جانچنے کے لیے استعمال کرتے ہیں کہ آپ صرف callbacks کو بے ترتیب نہیں جوڑتے، بلکہ اس pattern تک پہنچتے ہیں جو فٹ بیٹھتا ہے — اور اس کے trade-offs جانتے ہیں، جیسے singleton کا global state کو ٹیسٹ کرنا مشکل بنا دینا۔

ضرورت	Pattern
ایک مشترکہ resource	Singleton (module cache)
Objects بنائیں، `new` چھپائیں	Factory
Async events پر ردِعمل	Observer / EventEmitter
کراس کٹنگ request logic	Middleware
بڑے data کو محفوظ طریقے سے process کریں	Streams / pipeline
Testable، decoupled dependencies	Dependency Injection

تخلیقی (Creational)

رویّہ جاتی (Behavioral)

ساختی (Structural)

اصولِ انگوٹھا

یہ کیوں اہم ہے

متعلقہ سوالات