بناء محرك تراجع باستخدام أنماط التصميم

إنشاء أداة نمذجة هيكلية قوية للهندسة المدنية يتضمن التعامل مع العديد من الإجراءات المعقدة، خاصة عندما يتعلق الأمر بتتبع التغييرات. إحدى المعضلات الشائعة التي يواجهها المطورون هي كيفية إدارة محرك التراجع بشكل فعال. في هذه التدوينة، سنستعرض هذه التحدي ونقدم حلاً شاملاً باستخدام أنماط التصميم، مع التركيز بشكل خاص على نمط الأمر.

المشكلة مع آليات التراجع التقليدية

عند إدارة الكائنات في نموذج هيكلي، مثل العقد وعناصر الخط، قد تكون الطريقة التقليدية هي التقاط الحالة الكاملة للنموذج بعد كل تعديل. هذه الطريقة، رغم فعاليتها، يمكن أن تكون غير فعالة ومربكة لأن:

• استهلاك الذاكرة: النسخ العميقة من النموذج بأكمله يمكن أن تستهلك الكثير من الذاكرة، خاصة إذا كانت التغييرات متكررة.
• إدارة معقدة: الاحتفاظ بعدد كبير من النسخ قد يُعقد عملية التراجع/إعادة التنفيذ، مما يتسبب في تأخيرات وعدم كفاءة في أداء التطبيق.

التفكير في نهج جديد

بدلاً من حفظ نسخ عميقة من النموذج بعد كل تغيير، يمكنك تنفيذ محرك تراجع قائم على الإجراءات. الفكرة هي الحفاظ على قائمة من الإجراءات (الأوامر) التي تم تنفيذها على النموذج، جنبًا إلى جنب مع الإجراءات المعاكسة ذات الصلة. هذا النهج يمكّنك من التراجع أو إعادة التنفيذ بكفاءة دون تكرار الحالة الكاملة.

تقديم نمط الأمر

استخدام نمط الأمر هو استراتيجية مقبولة على نطاق واسع لتنفيذ محرك التراجع. المبدأ الأساسي لهذا النمط التصميمي هو كما يلي:

• كل إجراء مستخدم يتطلب وظيفة التراجع يتم تجسيده في مثيل أمر خاص به.
• كل أمر يحتوي على جميع البيانات اللازمة لـ تنفيذ و عكس الإجراء.

مكونات نمط الأمر

• واجهة الأمر: واجهة تُعرّف الطرق لتنفيذ وإلغاء الإجراءات.
• فئات الأمر المحددة: فئات منفصلة لكل أمر تنفذ واجهة الأمر. سيكون لكل أمر:
  • طريقة execute لأداء الإجراء.
  • طريقة undo لعكس الإجراء.
• Invoker: المسؤول عن تتبع الأوامر المنفذة وتاريخها. عند التراجع أو إعادة تنفيذ الإجراءات، سيقوم المورد باستدعاء الطرق المناسبة على كائنات الأوامر.
• Receiver: الكائن الفعلي الذي يحتوي على البيانات والمنطق لأداء الإجراءات. سيقوم المستلم بتعديل حالته بناءً على الأوامر التي يتلقاها من المورد.

تنفيذ الأوامر المعقدة

بالنسبة للأوامر المعقدة—مثل إدراج كائنات عقد جديدة وإنشاء مراجع—يمكنك التأكد من أن كل أمر يجسد جميع المعلومات اللازمة لتنفيذ وعكس التعديلات بشكل فعال.

خطوات مثالية لإنشاء أمر معقد

1. تعريف الأمر: إنشاء فئة جديدة تنفذ واجهة الأمر وتحتوي على البيانات المحددة المطلوبة للعملية (مثل التفاصيل حول العقدة التي يتم إضافتها).
2. تنفيذ طريقة Execute: يجب أن تضيف هذه الطريقة العقدة الجديدة إلى النموذج الخاص بك وتجهز أي مراجع لازمة.
3. تنفيذ طريقة Undo: يجب أن تزيل هذه الطريقة العقدة المضافة وتقوم بتنظيف أي مراجع.

إدارة المراجع

لإدارة المراجع المرتبطة بالعقد:

• عند إضافة عقدة، يجب على الأمر:
  • تخزين مرجع لكل من العقدة الجديدة وأي عناصر خط تشير إليها.
• يجب أن تضمن طريقة التراجع لهذا الأمر أن كل من العقدة والمراجع يتم عكسها بشكل مناسب.

فوائد هذا النهج

• الكفاءة: يتم حفظ تفاصيل الإجراءات فقط، مما يجعل استخدام الذاكرة أكثر كفاءة.
• البساطة: تحصل على هيكل أوضح في إدارة الإجراءات القابلة للتراجع، مما يعزز قابلية صيانة الكود.
• المرونة: يمكن إضافة أوامر جديدة لإدارة ميزات إضافية بسهولة من خلال إنشاء فئات أوامر جديدة.

أفكار نهائية

تنفيذ محرك التراجع باستخدام نمط الأمر لا يبسط التصميم فقط بل يعزز أيضًا الأداء وقابلية صيانة أداة النمذجة الخاصة بك. من خلال تتبع الإجراءات وعكسها بدلاً من الحالة الكاملة للنموذج، ستحصل على تطبيق أكثر استجابة وكفاءة في استخدام الذاكرة. لذا، في المرة القادمة التي تقترب فيها من تصميم وظيفة التراجع، اعتبر الاستفادة من نمط الأمر كحل أكثر سلاسة.