Questão de Engenharia de Software — Desenvolvimento de Software — INSTITUTO AOCP 2025

Padrões de Projeto: Singleton e a garantia de instância única

Gabarito: letra E. O padrão Singleton é o padrão de projeto que garante que uma classe tenha apenas uma instância global, fornecendo um ponto de acesso global a ela. Essa é a definição clássica do padrão, catalogada no livro Design Patterns (GoF), e é exatamente o que o enunciado descreve.

Os Padrões de Projeto (Design Patterns) são soluções gerais e reutilizáveis para problemas recorrentes no desenvolvimento de software. Eles não são código pronto, mas sim descrições de como resolver um problema em um determinado contexto. O livro Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, escrito pela "Gang of Four" (GoF) — Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson e John Vlissides —, catalogou 23 padrões, divididos em três famílias, conforme o problema que resolvem:

• Padrões de Criação (Creational): lidam com o processo de criação de objetos, abstraindo a forma como eles são instanciados. Exemplos: Singleton, Factory Method, Abstract Factory, Builder, Prototype.

• Padrões Estruturais (Structural): tratam da composição de classes e objetos para formar estruturas maiores. Exemplos: Adapter, Decorator, Composite, Facade, Proxy.

• Padrões Comportamentais (Behavioral): focam na comunicação e interação entre objetos. Exemplos: Command, Iterator, Observer, Strategy, Template Method.

O Singleton pertence à família dos padrões de criação. Seu objetivo é garantir que uma classe tenha apenas uma instância em todo o sistema e fornecer um ponto de acesso global a ela. Isso é útil em situações como conexões de banco de dados, configurações de sistema ou logs, onde múltiplas instâncias poderiam causar inconsistências ou desperdício de recursos.

Na prática, o Singleton é implementado com um construtor privado (impedindo a criação direta com new), um atributo estático que guarda a única instância e um método estático (geralmente getInstance()) que retorna essa instância, criando-a na primeira chamada, se ainda não existir.

A pegadinha desta questão é justamente a classificação dos padrões: o candidato pode confundir o Singleton com outros padrões que também lidam com objetos, mas de formas diferentes. O Flyweight, por exemplo, também é um padrão de criação, mas seu objetivo é compartilhar objetos para economizar memória, não garantir uma única instância. Já o Command e o Iterator são comportamentais, e o Adapter é estrutural.

Guarde a distinção central: Singleton = uma única instância global; os demais padrões resolvem outros problemas. É exatamente essa fronteira que separa a alternativa correta das demais.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O Command é um padrão comportamental que encapsula uma solicitação como um objeto, permitindo parametrizar clientes com diferentes solicitações, enfileirar ou registrar solicitações e suportar operações reversíveis (undo). Ele não tem relação com a restrição de instâncias de uma classe. A banca o inclui como distrator por ser um padrão conhecido, mas de outra família.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O Iterator é um padrão comportamental que fornece uma maneira de acessar sequencialmente os elementos de um objeto agregado (como uma lista) sem expor sua representação interna. Ele não controla a criação de instâncias; apenas percorre coleções. É outro distrator da família comportamental.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O Flyweight é um padrão estrutural (embora alguns autores o classifiquem como de criação) que visa compartilhar objetos para suportar grandes quantidades de objetos de granularidade fina de forma eficiente. Ele não garante uma única instância; pelo contrário, permite que várias instâncias compartilhem estado comum. A confusão com o Singleton é comum, mas a finalidade é oposta: enquanto o Singleton restringe a criação, o Flyweight otimiza o uso de memória compartilhando objetos.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O Adapter é um padrão estrutural que converte a interface de uma classe em outra interface esperada pelos clientes, permitindo que classes com interfaces incompatíveis trabalhem juntas. Ele não tem relação com a criação de instâncias. É um distrator da família estrutural.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O Singleton é exatamente o padrão que garante que uma classe tenha apenas uma instância e fornece um ponto de acesso global a ela. É um padrão de criação, e sua implementação típica envolve construtor privado, atributo estático e método estático de acesso. O enunciado descreve precisamente essa característica, tornando a letra E a resposta correta.

Gabarito: letra E