設(shè)計模式在軟件設(shè)計中的運用

李瑞雪

摘 要

歷史的時針進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國迎來了信息技術(shù)快速發(fā)展時期，伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet 的發(fā)展與完善使我國獲取了世界范圍內(nèi)的大量信息基礎(chǔ)設(shè)施。軟件設(shè)計過程中所運用的設(shè)計模式也得以初步顯現(xiàn)。設(shè)計模式（Design pattern）指的是一種運用范圍廣泛且基于分類編碼以及代碼設(shè)計的一種總結(jié)形式。在軟件設(shè)計中運用設(shè)計模式可有效地提高代碼的使用率，不僅確保了代碼的穩(wěn)定性而且更加的易于被人們理解并接受。設(shè)計模式在當(dāng)下的今天已經(jīng)被廣泛的用于到各類軟件的設(shè)計中去。本文接下來將圍繞設(shè)計模式及其在軟件設(shè)計中的運用展開分析和討論。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計模式 軟件設(shè)計 運用

設(shè)計模式的功能主要是針對面向?qū)ο筮M(jìn)行設(shè)計的過程中頻繁出現(xiàn)的設(shè)計中反復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計問題給出具體且行之有效的解決方案。設(shè)計模式概念誕生于上世紀(jì)九十年代，是由Erich Gamma 等人從建筑設(shè)計領(lǐng)域引入到計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的。在當(dāng)下有關(guān)于設(shè)計模式尚存許多有爭議的話題，但因其可以給出一套完整的軟件設(shè)計公共語言，使得一些相關(guān)的工作人員能夠分享高端設(shè)計大師們的寶貴經(jīng)驗，這種爭議的聲音也就逐漸趨于平靜。說到設(shè)計模式的作用還遠(yuǎn)不止以上那些，其最為讓人稱道的是軟件的重構(gòu)提供了目標(biāo)。

1 設(shè)計模式相關(guān)概述

追溯設(shè)計模式的起源其是一種源于建筑學(xué)的概念，被導(dǎo)入到計算機(jī)領(lǐng)域之后其主要的功能是記錄軟件開發(fā)人員發(fā)覺出的一系列共性問題以及軟件開發(fā)人員經(jīng)驗證所得出的成功解，并且理清特定上下文所表現(xiàn)出來的問題及其與之對應(yīng)的解決方案之間的聯(lián)系。本文所提及的軟件設(shè)計模式當(dāng)前多是用于明確設(shè)計模式與另外的面向?qū)ο笤O(shè)計方式的關(guān)系，并且得出兩者之間所適應(yīng)的范圍等等。

2 設(shè)計模式的具體分類

設(shè)計模式的分類大體可以分為行為型、創(chuàng)建型以及結(jié)構(gòu)型。其中各個分支又可以進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分。

行為型模式可細(xì)分為以下幾種：備忘錄模式、迭代器模式、解釋器模式、觀察者模式以及中介者模式。

創(chuàng)建型模式可細(xì)分為以下幾種：原型模式、單例式模式、建造模式、抽象工廠以及工廠方法模式。

結(jié)構(gòu)型模式可細(xì)分為以下幾種：享元模式、組合模式、橋模式、外觀模式以及裝飾模式。

3 設(shè)計模式在軟件設(shè)計中的運用

當(dāng)下國內(nèi)的軟件設(shè)計模式普遍都是運用于兩個層面。首先，待到整個軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)搭建初步完成后，可以及時的加入滿足特殊需求的組件以及給予模塊指定的設(shè)計使其在功能上更加靈活。軟件設(shè)計模式本身就具有明顯的復(fù)雜性，這也就使其無法用于相關(guān)具體的軟件設(shè)計，一種原因是由于設(shè)計模式在運用的過程中得不到指導(dǎo)，另一種原因是軟件設(shè)計模式所對應(yīng)的設(shè)計師在設(shè)計的過程中沒能夠正確的把握設(shè)計方向。

3.1 設(shè)計模式的一系列步驟

為了使設(shè)計模式的效果達(dá)到最佳，應(yīng)充分的遵照下列步驟進(jìn)行：

（1）抽象化有待進(jìn)行解決的種種問題，類型實施合理規(guī)劃拆分。

（2）針對問題所屬類型采取適用于這一類型的設(shè)計模式。

（3）規(guī)劃問題并進(jìn)行相應(yīng)的模式匹配。并且把問題與選擇的模式兩者進(jìn)行對比得出相互間共同存在的特性。針對需要解決問題所涉及的整體區(qū)域進(jìn)行所有類及其對應(yīng)的模式進(jìn)行通盤歸納，在此過程中一旦發(fā)現(xiàn)所采用的設(shè)計模式并不適合立即重新返回第三步進(jìn)行重新設(shè)計。

（4）對所采用的設(shè)計模式進(jìn)行變體，所采用的方式可以是對初始結(jié)構(gòu)拓展或修正，以便及時的解決當(dāng)中所存在的問題。

（5）對所涉及到的軟件體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化使其進(jìn)一步完善。

（6）對設(shè)計質(zhì)量實施度量。

3.2 設(shè)計模式選取

在軟件設(shè)計過程中設(shè)計模式的選取至關(guān)重要，選取恰到好處的軟件設(shè)計模式，一般要充分結(jié)合以下幾點因素。

（1）事先總結(jié)出在設(shè)計進(jìn)行過程中哪些因素是非固定存在即可以變化。

（2）充分考慮設(shè)計模式對所遇到的問題的解決方式，并且分析所給出的解決方式是否行之有效。

（3）明確反復(fù)進(jìn)行檢查的原因是什么，所選用的設(shè)計模式是否可以很好地解決此類問題。

（4）對設(shè)計模式的主要方向?qū)嵤g覽。

（5）需要對與目相關(guān)的模式進(jìn)行研究。

（6）清晰地了解并掌握模式是如何實現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)的。

3.3 設(shè)計模式的應(yīng)用

待到軟件設(shè)計模式選定以后，在執(zhí)行的過程中需要嚴(yán)格遵照科學(xué)方式方法進(jìn)行設(shè)計。

（1）將其所設(shè)計的模型實施詳細(xì)瀏覽。

（2）深入的對協(xié)作、結(jié)構(gòu)以及參與者三部分進(jìn)行研究探討。

（3）仔細(xì)觀察代碼示例部分以及觀察相關(guān)的一系列案例。

（4）選取設(shè)計模式相關(guān)參與者名字，以使其在全文的運用上更具鮮明的意義。

（5）對設(shè)計中所涉及的類進(jìn)行定義。第六，對應(yīng)用中的操作名稱采取在定義模式中專用，良好的實現(xiàn)在設(shè)計模式中的責(zé)任與協(xié)作的操作。

4 結(jié)語

進(jìn)入新世紀(jì)以來，在軟件設(shè)計面向?qū)ο箢I(lǐng)域工作者們所收獲的最有意義的成就就是設(shè)計模式概念問世與其所得到的穩(wěn)定發(fā)展。從設(shè)計模式由建筑領(lǐng)域被引入計算機(jī)領(lǐng)域以來，設(shè)計模式概念被提出至今其憑借著表達(dá)的清晰性和簡潔性備受廣泛關(guān)注，自身擁有的強大適用性也得到了深入的發(fā)掘。實踐是檢驗一切的唯一標(biāo)準(zhǔn)，反觀設(shè)計模式從出現(xiàn)至今這一路走來，設(shè)計模式在軟件設(shè)計中的運用經(jīng)受住了一次又一次的檢驗，時光荏苒相信隨著面向?qū)ο罄碚摰陌l(fā)展，設(shè)計模式在軟件設(shè)計中的運用也定會愈加完善。

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作者單位

山東省北鎮(zhèn)中學(xué)高三3班 山東省濱州市 256600