Que es Low Level Design LLD
Low Level Design LLD es el proceso de convertir un High Level Design HLD en una implementación concreta y lista para codificar. Implica definir clases y objetos, interfaces y abstracciones, relaciones entre clases y la aplicación práctica de patrones de diseño. El objetivo es producir un diseño claro, extensible y mantenible que el equipo de desarrollo pueda llevar a código sin ambiguedades.
Componentes nucleares de LLD
Clases y objetos que representan entidades reales. Interfaces y abstracciones para definir contratos de comportamiento. Relaciones entre clases como herencia, composición, agregación y asociaciones. Todo ello sustentado por principios SOLID y buenas practicas de diseño orientado a objetos.
Consideraciones clave en LLD
Definir el alcance y los requisitos con precisión. Modelar datos de forma coherente. Aplicar principios SOLID y patrones cuando aporten valor. Diseñar para la robustez, la escalabilidad y la observabilidad. Favorecer la reutilización y la cohesión con bajo acoplamiento.
Errores comunes a evitar
Clases God con demasiadas responsabilidades. Modelos de datos inconsistentes. Abusar de la herencia creando jerarquias fragiles. Ignorar requerimientos no funcionales como concurrencia, latencia o seguridad hasta demasiado tarde. Sobreingenieria con patrones complejos sin justificar. Valores hardcodeados y falta de configuracion.
Parking Lot System
Enunciado del problema Diseñar un sistema de gestion de estacionamiento para un parking de varios pisos que soporte distintos tipos de vehiculos, tarificacion dinamica y seguimiento en tiempo real de disponibilidad. Enfoque LLD orientado a objetos y arquitectura de sistema.
Preguntas esenciales
Que tipos de vehiculos se admiten por ejemplo moto, coche, camion, electrico. Cuantos pisos tiene el parking y como se distribuyen. Que tamanos de plaza existen. Como funciona el precio por hora, tarifa plana o mixto. Es necesario seguimiento en tiempo real y reservas. Que metodos de pago se soportan. Se requieren funcionalidades administrativas y reportes.
Alertas por mala toma de requisitos
Ir directo al codigo sin comprender necesidades. Suponer en lugar de preguntar. No acotar el alcance construyendo demasiado o muy poco. Ignorar casos borde desde el inicio como perdida de ticket, fallo de red o plazas especiales.
Buena aproximacion identificar componentes
ParkingLot como orquestador. ParkingFloor para gestionar grupos de plazas. ParkingSpot para el estado de cada plaza y el vehiculo aparcado. Vehicle como jerarquia de tipos y tamanos. ParkingTicket con datos de entrada salida y plaza asociada. Payment con importe, metodo y estado. Observadores del sistema para avisos y paneles de ocupacion.
Estructura de clases
Vehicle como clase abstracta y especializaciones Motorcycle, Car, Truck y ElectricCar. Este modelo permite reutilizar datos comunes como matricula y color, y comportamientos especificos por subtipo como compatibilidad con plazas o estaciones de carga.
Relaciones UML explicadas de forma textual
Herencia los tipos de vehiculo derivan de la clase base Vehicle. Composicion fuerte un ParkingLot contiene pisos y cada ParkingFloor contiene sus plazas, con dependencia de ciclo de vida. Agregacion debil el ParkingLot puede trabajar con multiples observers que existen de forma independiente y pueden compartirse. Asociaciones simples una plaza referencia al vehiculo aparcado, y el ticket referencia a la plaza y al pago.
Patrones de diseño aplicados
Estrategia para precios con una interfaz de PricingStrategy e implementaciones como tarifa por hora y tarifa plana, permitiendo cambiar la estrategia en tiempo de ejecucion y cumplir con Open Closed. Observer para notificar cambios de ocupacion a paneles, apps o sistemas externos con bajo acoplamiento. Factory para crear instancias de Vehicle encapsulando la logica de construccion. Singleton cuando se necesita una unica instancia de ParkingLot a nivel de proceso. Builder para construir un ParkingLot complejo paso a paso con multiples pisos y tipos de plazas de forma fluida y segura.
Relaciones clave
Interaccion Vehicle y ParkingSpot relacion bidireccional durante el aparcado con validaciones de compatibilidad por tamano y tipo. ParkingLot como coordinador central que gestiona entradas, salidas, asignacion de plazas, emision de tickets, calculo de tarifas y notificaciones, recibiendo por inyeccion de dependencias la estrategia de precios y los observadores.
Interfaces vs clases abstractas
Interfaces cuando se necesita un contrato de comportamiento sin estado compartido como PricingStrategy y ParkingObserver. Clases abstractas cuando hay datos y comportamiento comun mas especializacion como Vehicle con atributos protegidos reutilizables por subclases.
Encapsulacion y API publica
Campos privados para el estado interno de ParkingSpot, Payment y ParkingTicket. Atributos protegidos en Vehicle para facilitar la herencia. Metodos publicos claros como API de servicio y getters controlados para exponer solo lo necesario.
Concurrencia y seguridad en hilos
Bloqueos granulares por plaza para evitar condiciones de carrera al asignar y liberar. Bloqueos a nivel de piso y del sistema para operaciones coordinadas. Colecciones seguras para concurrencia como mapas concurrentes para disponibilidad y tickets, garantizando acceso seguro en entornos multihilo.
Resumen buenas practicas
Separacion de responsabilidades clara. Abstracciones adecuadas con interfaces y clases base. Concurrencia tratada de forma explicita. Patrones de diseño aplicados con criterio Estrategia, Fabrica, Singleton, Observador, Builder. Extensibilidad para nuevas reglas de negocio sin romper lo existente. Manejo de errores y casos borde. Tipado fuerte con enumeraciones para estados y tipos validos.
Bandera rojas a evitar
Clase unica que hace todo. Obsesion por tipos primitivos en lugar de tipos ricos. Falta de seguridad en concurrencia. Acoplamiento fuerte entre componentes. Ausencia de manejo de errores. Valores fijos sin configuracion. Falta de abstracciones y nombres poco claros.
Que sigue
En la siguiente entrega transformaremos este LLD en codigo productivo definiendo clases y metodos, aplicando patrones donde aportan valor, gestionando casos borde y escalabilidad, y escribiendo codigo limpio y mantenible. Este enfoque es el mismo que empleamos en Q2BSTUDIO para crear aplicaciones a medida y software a medida de alto impacto para nuestros clientes.
Sobre Q2BSTUDIO
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Creditos
Se utilizaron herramientas de IA como apoyo a la investigacion y redaccion y el contenido final fue revisado por el autor para asegurar consistencia tecnica y calidad.