แผนภูมิการตัดสินใจรูปแบบการออกแบบ: ลาก่อนการท่องจำ ตรงจุดกับปัญหาของโค้ด

เลือกใช้ Design Pattern ตามปัญหาที่เจอ: การจับคู่ Pattern ที่เหมาะสมในภาษาเชิงวัตถุใดๆ ด้วยการออกแบบที่เกินความจำเป็นน้อยที่สุด

Design Pattern นั้นไม่ค่อยล้มเหลวเพราะ “ผิด” สิ่งที่เกิดขึ้นบ่อยกว่าคือ เราใช้มันในเวลาที่ไม่เหมาะสม ด้วยเหตุผลที่ไม่ถูกต้อง หรือใช้มันเป็นตัวแทนเพื่อหลีกเลี่ยงการตั้งชื่อปัญหาจริงๆ โดยทั่วไปแล้ว ความยากไม่ได้อยู่ที่การจำได้ว่า Pattern นั้นมีอยู่ แต่คือการตัดสินใจว่าตอนนี้โค้ดของคุณต้องการมันจริงๆ หรือแค่การกระทำที่ง่ายกว่าจะเหมาะสมกว่า

นี่คือเหตุผลที่ Decision Tree มีประโยชน์ มันบังคับให้คุณมีวินัยมากขึ้นอีกขั้นก่อนเลือก Pattern: คุณต้องอธิบายแรงเสียดทานที่คุณต้องการกำจัดก่อน

คุณกำลังปวดหัวกับการสร้างวัตถุที่ซับซ้อนขึ้นเรื่อยๆ หรือไม่? คุณกำลังต่อสู้กับขอบเขตระหว่างคอมโพเนนต์หรือการพึ่งพาภายนอกหรือไม่? หรือปัญหาหลักคือพฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปตามสถานการณ์หรือเวลาต่างๆ ทำให้โค้ดของคุณมีเงื่อนไขแตกแขนงเพิ่มขึ้นไม่หยุด?

เป้าหมายของบทความนี้คือให้คำถามชุดเล็กๆ เพื่อนำคุณไปสู่รายการสั้นๆ: Pattern หลายแบบที่เหมาะกับสถานการณ์ของคุณมากขึ้น คุณยังคงต้องใช้วิจารณญาณ แต่จะใช้เวลาน้อยลงในการเดา และใช้เวลามากขึ้นในการตัดสินใจ

ทำไม Design Pattern ถึงมีประโยชน์?

Pattern จะคุ้มค่าเมื่อมันสามารถลดต้นทุนที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ได้ ในทางปฏิบัติ ต้นทุนเหล่านี้มักปรากฏเป็น:

• การเปลี่ยนแปลงต้องแตะไฟล์มากเกินไป
• การทดสอบช้าหรือเปราะบาง เพราะโค้ดไม่มีรอยต่อที่ชัดเจน
• API ภายนอกแทรกซึมเข้าไปใน Logic ของโดเมน มีโค้ด “แปลง” กระจายอยู่ทั่วไป
• Constructor และโค้ดเริ่มต้นบวมขึ้นเรื่อยๆ การผสมผสานที่มีประสิทธิภาพไม่ชัดเจน
• Logic เดียวกันถูกคัดลอก เพราะมันไม่มีที่อยู่ที่มั่นคง

ความผิดพลาดอยู่ที่การมองว่า Pattern เองคือการอัปเกรด นั่นไม่ถูกต้อง ความหมายของ Pattern คือ: การจ่ายราคาสำหรับความยืดหยุ่นในพื้นที่ที่ควบคุมได้ แทนที่จะจ่ายซ้ำๆ ทั่วทั้งระบบ

สามคำถามเพื่อเดินตาม Decision Tree นี้

ถามคำถามแรกก่อน: ปัญหามาจากไหน?

จากนั้นจำกัดขอบเขต:

1. ปัญหานั้นเกี่ยวข้องกับการสร้างวัตถุหรือไม่?
2. ปัญหานั้นเกี่ยวข้องกับวิธีการที่วัตถุประกอบเข้าด้วยกันหรือไม่?
3. ปัญหานั้นเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงข้ามสถานการณ์หรือตามเวลาหรือไม่?

พวกมันสอดคล้องกับ Pattern สามประเภท: Creational, Structural, Behavioural คุณสามารถละเลยประเภทเหล่านี้ได้ สิ่งสำคัญคือคำถามเอง

สาขาที่หนึ่ง: การสร้างวัตถุ (Creational patterns)

ใช้สาขานี้เมื่อ Logic การสร้างกลายเป็นปัญหาเอง: พารามิเตอร์มากเกินไป, การเริ่มต้นซ้ำซ้อน, ค่าเริ่มต้นไม่ชัดเจน, หรือ Logic “ควรสร้าง Implementation ไหนที่นี่?” กระจายไปทั่วโค้ดเบส

ขั้นตอนที่หนึ่ง: คุณต้องการแค่ Instance เดียวจริงๆ หรือ?

หากคุณกำลังจะเลือก Singleton Pattern ให้ระบุเหตุผลให้ชัดเจน “เข้าถึงง่าย” ไม่ใช่เหตุผลที่หนักแน่น มันมักจะปกปิดการพึ่งพา ทำให้การทดสอบทำได้ยากขึ้น

Singleton อาจสมเหตุสมผลเมื่อวัตถุนั้นไม่มีสถานะจริงๆ หรือ “แชร์ได้อย่างปลอดภัย” (เช่น: Snapshot คอนฟิกแบบอ่านอย่างเดียว, Wrapper บันทึกระดับกระบวนการ) มันจะกลายเป็นอันตรายทันทีที่มันเก็บสถานะที่เปลี่ยนแปลงได้, Context ของคำขอ, หรืออะไรก็ตามที่ต้องรีเซ็ตระหว่างการทดสอบ

หากสิ่งที่คุณต้องการคือการสร้างที่ควบคุมได้และการประกอบที่ชัดเจน การฉีดการพึ่งพาหรือ Container แอปพลิเคชันขนาดเล็กมักจะทนทานกว่าการใช้ Instance แบบ Global

ขั้นตอนที่สอง: การสร้างซับซ้อนหรือถูกใช้ผิดบ่อยหรือไม่?

เมื่อ Constructor สะสมพารามิเตอร์แบบเลือกได้เรื่อยๆ และการผสมผสานคอนฟิกเริ่มมีความสำคัญ Builder Pattern มักจะเป็นตัวเลือกที่สะอาดที่สุด จุดสำคัญไม่ใช่ “ความสวยงาม” ของการเรียกแบบ Chain แต่คือการทำให้การสร้างวัตถุชัดเจน และตรวจสอบความถูกต้องแต่เนิ่นๆ

# ไม่มี Builder: อ่านยากและใช้ผิดง่าย
request = Request.new(url, method, headers, body, timeout, retry_count, cache, auth)

# ใช้ Builder: ความตั้งใจชัดเจนกว่า ตรวจสอบง่ายกว่า
request = RequestBuilder.new
  .url("https://api.example.com")
  .method(:post)
  .headers(auth_headers)
  .timeout(2)
  .build

Builder ยังสะดวกในการเปิดเผย Preset “ที่ดีที่ยอมรับ” ชุดเล็กๆ (เช่น: กลยุทธ์การลองซ้ำเริ่มต้น) โดยไม่ต้องบังคับให้ผู้เรียกทุกคนประกอบพารามิเตอร์ยาวๆ

ขั้นตอนที่สาม: คุณกำลังเลือก Implementation ตาม Context หรือไม่?

เมื่อโค้ดตัดสินใจซ้ำๆ ว่าจะสร้างคลาสเฉพาะเจาะจงใดตามคอนฟิก, ประเภทไฟล์, ผู้ให้บริการ, Feature Switch หรือ Environment การตัดสินใจนี้ควรถูกจัดการแบบรวมศูนย์

• Factory Method เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่คลาสฐานกำหนดสัญญา และคลาสย่อยตัดสินใจว่าจะสร้างประเภทเฉพาะใด
  

  

• Abstract Factory เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการ “ตระกูล” ของวัตถุที่เกี่ยวข้องกันและพวกมันต้องจับคู่กัน (เช่น: ไคลเอนต์, Mapper และ Validator เฉพาะผู้ให้บริการ)
  

  

• Prototype Pattern เหมาะสำหรับเมื่อการโคลนวัตถุที่ถูกคอนฟิกไว้แล้วถูกกว่าหรือปลอดภัยกว่าการสร้างใหม่ โดยเฉพาะเมื่อต้นทุนการเริ่มต้นสูง
  

  

สาขาที่สอง: การจัดโครงสร้าง (Structural patterns)

ใช้สาขานี้เมื่อ Logic ของโค้ดถูกต้อง แต่การใช้ลำบากเพราะขอบเขตไม่ชัดเจน: อินเทอร์เฟซภายนอกแทรกซึมเข้าไปใน Logic ของแอปพลิเคชัน, ระบบย่อยต้องการขั้นตอนมากเกินไปเพื่อใช้งานอย่างปลอดภัย, หรือความสัมพันธ์แบบ Composition จัดการได้ยาก

ขั้นตอนที่หนึ่ง: คุณกำลังเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซที่ไม่เข้ากันหรือไม่?

เมื่อโค้ดภายในของคุณคาดหวังอินเทอร์เฟซแบบหนึ่ง แต่การพึ่งพาภายนอกให้มาอีกแบบหนึ่ง Adapter Pattern เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ตรงไปตรงมา มันปกป้องโดเมนของคุณจากโครงสร้างและชื่อเฉพาะของผู้ขาย

# แอปพลิเคชันของคุณคาดหวัง:
payment_processor.process(amount, card)

# ผู้ให้บริการให้มา:
provider.execute_payment(card_info, transaction_amount)

class ProviderAdapter
  def initialize(provider)
    @provider = provider
  end

  def process(amount, card)
    @provider.execute_payment(card.to_provider_format, amount)
  end
end

หลักปฏิบัติ: ให้ Adapter มุ่งเน้นที่ “การแปล” เมื่อ Adapter เริ่มมีกฎธุรกิจ ให้แยกกฎเหล่านั้นออกไปยังคอมโพเนนต์แยกต่างหาก เพื่อรักษาขอบเขตให้สะอาด

ขั้นตอนที่สอง: ระบบย่อยบางระบบซับซ้อนเกินไปจนใช้งานได้ไม่ถูกต้องหรือไม่?

หากไลบรารีหรือระบบย่อยภายในมีการดำเนินการหลายขั้นตอน และต้องเรียกตามลำดับที่ถูกต้อง ให้ใช้ Facade Pattern Facade ที่ดีทำให้ “เส้นทางที่ปลอดภัย” ง่ายขึ้น และลดโอกาสที่วิศวกรจะใช้คอมโพเนนต์ระดับล่างผิดวิธี

ตัวอย่าง: เวิร์กโฟลว์ “การแปลงวิดีโอ” อาจเกี่ยวข้องกับการตรวจจับ, การแปลงรหัส, การดึง Metadata, การอัปโหลดไปยังที่เก็บ และการทำความสะอาด Facade สามารถเปิดเผยเพียงจุดเข้าเดียว ในขณะที่ให้การประสานงานภายในพัฒนาได้อย่างอิสระ

ขั้นตอนที่สาม: คุณต้องการฟังก์ชันเสริมแบบเลือกได้แต่ไม่อยากให้เกิด “การระเบิดของคลาสย่อย” หรือไม่?

เมื่อคุณต้องการการผสมผสาน เช่น การบันทึก, การเข้ารหัส, การบีบอัด, การแคช การสืบทอดล้วนๆ จะนำไปสู่การระเบิดของจำนวนการผสมผสาน Decorator Pattern ทำให้การผสมผสานเป็นแบบ Local และชัดเจน

Decorator ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อแต่ละ Wrapper มีขนาดเล็กและคาดเดาได้ หาก Wrapper แต่ละตัวพึ่งพาซึ่งกันและกัน จะยากที่จะอนุมานลำดับการเรียกและผลข้างเคียง

ขั้นตอนที่สี่: คุณต้องการ “วัตถุตัวแทน” หรือไม่?

เมื่อคุณต้องการ Implement การโหลดแบบขี้เกียจ, การแคช, การควบคุมการเข้าถึง, การติดตาม หรือการเรียกจากระยะไกล หลังอินเทอร์เฟซที่ดูเหมือนเป็น Local ให้ใช้ Proxy Pattern

ขั้นตอนที่ห้า: คุณมีโครงสร้างแบบต้นไม้และต้องการจัดการแบบรวมหรือไม่?

ใช้ Composite Pattern เมื่อโดเมนของคุณก่อตัวเป็นลำดับชั้นโดยธรรมชาติ และคุณต้องการปฏิบัติต่อโหนดใบไม้และคอนเทนเนอร์เหมือนกัน (ระบบไฟล์เป็นตัวอย่างคลาสสิก; คอมโพเนนต์ UI และโครงสร้างเนื้อหาที่ซ้อนกันก็พบได้บ่อย)

ขั้นตอนที่หก: คุณกำลังจ่ายต้นทุนหน่วยความจำสำหรับสถานะที่แชร์ซ้ำซ้อนหรือไม่?

เมื่อวัตถุจำนวนมากต้องการแชร์ข้อมูลเดียวกัน และต้นทุนของการคัดลอกข้อมูลเหล่านี้สูง Flyweight (หรือ享元) Pattern ก็มีความหมาย มันไม่ค่อยพบในโค้ดแอปพลิเคชันเว็บทั่วไป แต่ควรพิจารณาในสถานการณ์เช่น ตัวแก้ไข, เครื่องมือแสดงผล หรือโมเดลหน่วยความจำขนาดใหญ่

ขั้นตอนที่เจ็ด: คุณต้องการให้ Abstraction และ Implementation เปลี่ยนแปลงอย่างอิสระหรือไม่?

เมื่อระบบมีสองมิติของการเปลี่ยนแปลงที่แยกจากกัน (เช่น: “รูปแบบการส่งออก” กับ “ปลายทางการส่งออก” หรือ “ประเภทอุปกรณ์” กับ “ประเภทการควบคุม”) และต้องการหลีกเลี่ยงการระเบิดของคลาสย่อยเนื่องจากการผสมผสาน สามารถใช้ Bridge Pattern ได้

สาขาที่สาม: การจัดการพฤติกรรม (Behavioural patterns)

เมื่อปัญหาหลักคือกฎและ Logic ของกระบวนการเปลี่ยนแปลงบ่อย ควรพิจารณา Behavioural Pattern สัญญาณทั่วไป ได้แก่: เมธอดบางเมธอดสะสมเงื่อนไข if-else จำนวนมาก, อัลกอริทึมบางอย่างต้องเปลี่ยนแปลงตามลูกค้าหรือแพ็กเกจที่แตกต่างกัน, หรือไปป์ไลน์การประมวลผลบางเส้นขยายได้ยากอย่างเป็นระเบียบ

ขั้นตอนที่หนึ่ง: คำขอต้องไหลผ่านขั้นตอนที่เป็นอิสระต่อกันหลายขั้นตอนหรือไม่?

Chain of Responsibility Pattern เหมาะสำหรับการสร้างไปป์ไลน์การประมวลผลแบบ Middleware ซึ่งแต่ละขั้นตอน (ตัวจัดการ) สามารถตัดสินใจได้อย่างอิสระว่าจะจัดการคำขอหรือส่งต่อให้ตัวจัดการถัดไปในสายโซ่

class Handler
  def initialize(next_handler = nil)
    @next = next_handler
  end

  def call(request)
    return unless handle?(request)
    @next&.call(request)
  end
end

Pattern นี้ทำงานได้ดีเมื่อตัวจัดการแต่ละตัวมีหน้าที่เดียว และสัญญาของ “หยุดการประมวลผล” กับ “ส่งต่อ” ชัดเจน หากตัวจัดการปรับเปลี่ยนสถานะที่แชร์หรือสร้างการพึ่งพาภายในอย่างคาดเดาไม่ได้ Pattern จะดูแลรักษาได้ยาก

ขั้นตอนที่สอง: คุณต้องการคิวการกระทำ, บันทึกบันทึก, ลองใหม่ หรือยกเลิกหรือไม่?

เมื่อการห่อหุ้มการดำเนินการเป็นวัตถุให้ประโยชน์ในระดับปฏิบัติการ (เช่น: รองรับคิวงาน, กลไกการลองใหม่, บันทึกการตรวจสอบ, เวิร์กโฟลว์ “ดำเนินการภายหลัง” หรือฟังก์ชันยกเลิก/ทำซ้ำ) Command Pattern เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

ขั้นตอนที่สาม: คุณต้องการสลับอัลกอริทึมโดยไม่ต้องเปลี่ยนผู้เรียกหรือไม่?

เมื่อมีอัลกอริทึมหลายตัวที่คล้ายกันแต่ Implement ต่างกัน และต้องการให้โค้ดผู้เรียกคงที่ Strategy Pattern เป็นโซลูชันที่มีอัตราผลตอบแทนจากการลงทุนสูง มักพบในสถานการณ์เช่น การเลือกผู้ให้บริการชำระเงิน, การตัดสินใจเส้นทาง, กลยุทธ์การแนะนำ, อัลกอริทึมการจำกัดอัตรา และการจัดรูปแบบข้อมูล

สัญญาณที่ชัดเจนคือเงื่อนไขแตกแขนงที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในโค้ด (เช่น: “ถ้าแพ็กเกจเป็น X ให้ดำเนินการ A มิฉะนั้นดำเนินการ Y”) และการตั้งค่าการทดสอบสำหรับเงื่อนไขเหล่านี้ซ้ำๆ

ขั้นตอนที่สี่: พฤติกรรมถูกขับเคลื่อนโดยสถานะ และเงื่อนไขแตกแขนงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ หรือไม่?

เมื่อพฤติกรรมของวัตถุถูกกำหนดโดยสถานะภายใน และ Logic เงื่อนไขสำหรับการจัดการการเปลี่ยนสถานะกลายเป็นเรื่องซับซ้อน State Pattern มีประโยชน์มาก โดยการห่อห

⚠️ หมายเหตุ: เนื้อหาได้รับการแปลโดย AI และตรวจสอบโดยมนุษย์ หากมีข้อผิดพลาดโปรดแจ้ง