Design Pattern কি ?

Design pattern মানে হলো — কোডকে এমনভাবে সাজানো ও গঠন করা, যাতে সেটা maintainable, reusable, scalable এবং readable হয়।

এটা কোনো ready-made code না, বরং best practices বা architectural solution template, যেটা আমরা বারবার সমস্যা সমাধান করার সময় ব্যবহার করি।

কেন দরকার?

Backend এ আমরা বারবার কিছু common সমস্যার মুখোমুখি হই:

• Data access কিভাবে handle করবো?
• Request/Response flow কিভাবে সাজাবো?
• Business logic কিভাবে আলাদা করবো?
• Dependency কিভাবে manage করবো?
• Scale করতে গেলে কোথায় bottleneck হবে?

এই প্রশ্নগুলোর উত্তর design pattern দিয়ে সহজ হয়।

Commonly Used Design Patterns

1. Singleton Pattern

👉 একটাই instance তৈরি হবে, বারবার নতুন object তৈরি হবে না। Use case: Database connection pool, caching service (Redis client instance)।

// Example in Node.js
class Database {
  private static instance: Database;
  private constructor() {}
  static getInstance() {
    if (!Database.instance) {
      Database.instance = new Database();
    }
    return Database.instance;
  }
}

2. Factory Pattern

👉 Object তৈরি করার দায়িত্ব আলাদা factory class কে দেওয়া হয়। Use case: আলাদা আলাদা payment gateway (Stripe, PayPal, Bkash) handle করা।

class PaymentFactory {
  static create(type: string) {
    if (type === "stripe") return new StripePayment();
    if (type === "paypal") return new PayPalPayment();
  }
}

3. Repository Pattern

👉 Database query logic কে আলাদা repository class এ রাখি, যাতে business logic clean থাকে। Use case: NestJS/Express backend এ UserRepository vs UserService separation।

class UserRepository {
  async findById(id: number) {
    return db.user.findUnique({ where: { id } });
  }
}
 
class UserService {
  constructor(private repo: UserRepository) {}
  async getProfile(id: number) {
    return this.repo.findById(id);
  }
}

4. Observer / Pub-Sub Pattern

👉 একটা event ঘটলে subscriber গুলো notify পায়। Use case: Order create হলে → Email পাঠানো, Notification trigger করা।

eventEmitter.on("order_created", (data) => {
  sendEmail(data.user);
  pushNotification(data.user);
});

5. Strategy Pattern

👉 এক কাজের জন্য একাধিক algorithm ব্যবহার করা যায়। Use case: বিভিন্ন discount calculation logic apply করা।

class DiscountContext {
  constructor(private strategy) {}
  calculate(amount) {
    return this.strategy.apply(amount);
  }
}

6. CQRS (Command Query Responsibility Segregation)

👉 Query (read) এবং Command (write/update) logic আলাদা করা। Use case: Large scale backend (e.g. Booking system)।

7. Decorator Pattern

👉 একটি class/object এর উপরে অতিরিক্ত feature যোগ করা। Use case: Middleware system (authentication, logging)।

function authMiddleware(handler) {
  return function (req, res) {
    if (!req.user) return res.status(401).send("Unauthorized");
    return handler(req, res);
  };
}

Summary

design pattern basically:

• কোডকে clean এবং scalable রাখার উপায়
• Business logic, data access, dependency, event flow আলাদা করার নিয়ম
• Large project এ team collaboration সহজ করার tool

Practical Example

📂 Backend Project Structure (NestJS Example)

src/
 ├── main.ts
 ├── app.module.ts
 ├── modules/
 │    ├── user/
 │    │    ├── user.controller.ts
 │    │    ├── user.service.ts
 │    │    ├── user.repository.ts
 │    │    ├── user.entity.ts
 │    │    └── dto/
 │    ├── booking/
 │    │    ├── booking.controller.ts
 │    │    ├── booking.service.ts
 │    │    ├── booking.repository.ts
 │    │    ├── booking.entity.ts
 │    │    └── events/
 │    │         └── booking.events.ts
 │    ├── payment/
 │    │    ├── payment.controller.ts
 │    │    ├── payment.service.ts
 │    │    ├── strategies/
 │    │    │    ├── stripe.strategy.ts
 │    │    │    ├── paypal.strategy.ts
 │    │    │    └── bkash.strategy.ts
 │    │    └── payment.factory.ts
 │    └── notification/
 │         ├── notification.service.ts
 │         └── observers/
 │             ├── email.observer.ts
 │             └── sms.observer.ts
 ├── common/
 │    ├── middleware/
 │    │    └── auth.middleware.ts
 │    ├── decorators/
 │    │    └── roles.decorator.ts
 │    └── interceptors/
 │         └── logging.interceptor.ts
 └── config/
      └── database.config.ts

এখানে কোন Design Pattern কোথায় Use হলো?

1. Singleton Pattern

• database.config.ts → Database connection একবার create হয়ে পুরো system এ reuse হয়।
• Redis client / Cache manager ও singleton হয়।

2. Repository Pattern

• user.repository.ts, booking.repository.ts 👉 Database access আলাদা হয়ে গেলো, তাই service/business logic clean থাকে।

@Injectable()
export class UserRepository {
  constructor(private prisma: PrismaService) {}
  findById(id: number) {
    return this.prisma.user.findUnique({ where: { id } });
  }
}

3. Service Layer Pattern

• user.service.ts, booking.service.ts 👉 সব business logic এখানে থাকে। Controller শুধু API request/response handle করে।

4. Factory + Strategy Pattern

• payment.factory.ts + strategies/ 👉 একাধিক payment gateway handle করতে। Factory decide করবে কোন gateway use হবে, আর Strategy pattern এ gateway logic আলাদা থাকবে।

class PaymentFactory {
  static create(method: string): PaymentStrategy {
    switch (method) {
      case "stripe": return new StripeStrategy();
      case "paypal": return new PaypalStrategy();
      case "bkash": return new BkashStrategy();
    }
  }
}

5. Observer (Pub/Sub) Pattern

• booking.events.ts → যখন booking confirm হয়, তখন notification module automatically email/sms পাঠাবে।

eventEmitter.emit("booking_confirmed", bookingData);

আর notification module:

eventEmitter.on("booking_confirmed", sendEmail);
eventEmitter.on("booking_confirmed", sendSMS);

6. Decorator Pattern

• @Roles('admin') → Custom decorator
• auth.middleware.ts → Middleware দিয়ে request decorate করা হয় (user attach করা হয়)।

7. CQRS Pattern (Optional, Large Scale এ)

👉 Booking module এ read query (যেমন available trips list) আর write command (যেমন booking confirm করা) আলাদা service/class এ split করা যায়।

8. Interceptor Pattern

• logging.interceptor.ts → প্রতিটি request এর সময় লগ collect করা।
• Error handling interceptor ও করা যায়।

Final Flow (Example: A User Books a Trip)

1. User request → BookingController
2. Controller → BookingService
3. Service → BookingRepository থেকে data access
4. Booking confirm হলে → eventEmitter trigger → NotificationService (Observer pattern)
5. Payment হলে → PaymentFactory → relevant strategy (Stripe/Paypal/Bkash) use করবে
6. Middleware & Decorator automatically security/logging handle করবে

⚡এইভাবে দেখলে বুঝতে পারো — Design Pattern গুলো আলাদা আলাদা জায়গায় naturally বসে যায় যখন আমরা একটা structured backend বানাই।