基于观察者模式的系统设计与实现

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信号和槽的底层原理

信号和槽的底层原理信号和槽是Qt框架中一种用于实现对象间通信的机制。

它是一种基于观察者模式的设计模式，用于在不同对象之间传递信息和触发相应的操作。

在Qt中，信号是一种特殊的函数，用于通知其他对象发生了某个特定的事件。

信号可以在任何时候被发射，且可以带有参数。

槽是一种普通的成员函数，用于接收信号并执行相应的操作。

当信号被发射时，与之相连接的槽函数会被自动调用。

底层原理上，信号和槽的实现依赖于Qt的元对象系统（Meta-Object System）。

Qt通过在编译时为每个包含信号和槽的类生成额外的元对象代码，实现了信号和槽的自动连接和调用。

这些额外的代码主要包括元对象的描述信息和信号槽的映射关系。

在运行时，Qt通过元对象系统中的元对象来管理信号和槽的连接。

每个类都有一个对应的元对象，其中包含了类的属性、方法和信号槽等信息。

当一个对象被创建时，会自动为其关联一个元对象。

通过元对象，Qt可以在运行时获取到类的详细信息，并根据信号槽的映射关系来进行信号的发送和槽的调用。

具体而言，当一个信号被发射时，Qt会根据信号的名称和参数类型在元对象中查找对应的槽函数。

如果找到了匹配的槽函数，则会将信号的参数传递给槽函数，并执行相应的操作。

如果一个信号有多个槽函数与之相连接，那么所有的槽函数都会被依次调用。

为了实现信号和槽的连接，Qt提供了多种方式。

最常用的方式是使用connect函数将信号与槽函数进行绑定。

connect函数接受两个参数，第一个参数是信号的发送者，第二个参数是槽函数的接收者。

通过connect函数，可以将一个信号连接到一个或多个槽函数上，实现对象间的通信。

除了使用connect函数外，Qt还提供了一些其他的连接方式，如使用信号和槽的宏和关键字。

这些方式都是为了方便开发者使用信号和槽机制，提高代码的可读性和可维护性。

总结起来，信号和槽是Qt框架中一种实现对象间通信的机制，其底层原理基于Qt的元对象系统。

设计模式在实际项目中的应用

设计模式在实际项目中的应用当我们设计并开发项目时，我们通常会使用设计模式来解决特定的问题。

设计模式是可重用的软件解决方案，用于解决在软件开发过程中常见的问题。

它是经过许多实际项目验证的最佳实践，对于保证代码质量、提高项目可维护性和可拓展性都有很重要的作用。

在本文中，我将阐述设计模式在实际项目中的应用。

一、单例模式(Singleton Pattern)在一个系统中，可能有些类只需要一个实例。

例如，我们经常使用的数据库连接池、日志处理、线程池等类，只能存在一个实例，否则会导致资源的浪费。

这种情况下，我们可以使用单例模式。

当我们使用单例模式时，我们需要确保这个类只有一个实例存在。

我们可以在类中定义一个静态变量，这个静态变量中存储着自身的唯一实例。

我们还需要将构造函数设置为私有，以防止外部的类创建新的实例。

在需要使用这个实例的时候，我们可以通过调用类中的静态方法来获取此实例。

举个例子，当我们需要使用数据库连接池连接数据库的时候，可以使用单例模式来处理。

我们在程序启动的时候创建一个数据库连接池的实例，之后每次使用连接池时都可以调用这个实例进行连接，避免了每次都需要创建一个新的连接池的麻烦和资源的浪费。

二、工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是我们在实际项目中经常使用到的一个设计模式。

工厂模式主要用于创建对象。

在我们需要创建大量相似的对象时，通过工厂模式可以将对象的创建过程封装起来，使我们避免在代码中频繁地进行对象的创建。

工厂模式主要由工厂类和产品类组成。

在工厂类中，我们定义一个方法来生产需要的对象。

在产品类中，我们定义具体的实现方式。

使用工厂模式可以将对象的实现和对象的使用分开，可以提高代码的健壮性和可维护性。

三、观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是面向对象设计中非常有用的一种模式。

它用于对象间的消息传递，通常用于处理系统的事件处理。

在系统中，当一个对象的状态发生改变时，它会自动通知其它观察者，以便观察者可以对变化做出相应的处理。

设计模式实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景随着软件工程的不断发展，设计模式作为一种解决软件开发中常见问题的有效方法，越来越受到广泛关注。

本次实验旨在通过学习设计模式，提高编程能力，掌握解决实际问题的方法，并加深对设计模式的理解。

二、实验目的1. 理解设计模式的基本概念和分类；2. 掌握常见设计模式的原理和应用；3. 提高编程能力，学会运用设计模式解决实际问题；4. 培养团队协作精神，提高项目开发效率。

三、实验内容本次实验主要涉及以下设计模式：1. 创建型模式：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式；2. 结构型模式：适配器模式、装饰者模式、桥接模式、组合模式、外观模式；3. 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式、责任链模式、命令模式。

四、实验过程1. 阅读相关资料，了解设计模式的基本概念和分类；2. 分析每种设计模式的原理和应用场景；3. 编写代码实现常见设计模式，并进行分析比较；4. 将设计模式应用于实际项目中，解决实际问题；5. 总结实验经验，撰写实验报告。

五、实验结果与分析1. 创建型模式（1）单例模式：通过控制对象的实例化，确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

实验中，我们实现了单例模式，成功避免了资源浪费和同步问题。

（2）工厂模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

实验中，我们使用工厂模式创建不同类型的交通工具，提高了代码的可扩展性和可维护性。

（3）抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。

实验中，我们使用抽象工厂模式创建不同类型的计算机，实现了代码的复用和扩展。

（4）建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

实验中，我们使用建造者模式构建不同配置的房屋，提高了代码的可读性和可维护性。

2. 结构型模式（1）适配器模式：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作。

观察者模式的应用场景

观察者模式的应用场景观察者模式是一种设计模式，用于实现对象之间的一对多依赖关系。

在该模式中，一个对象（subject）维护了一个观察者列表，当subject的状态发生变化时，它会自动通知所有观察者，使它们能够做出相应的响应。

观察者模式可以帮助我们实现松耦合的设计，提高代码的复用性和可维护性。

下面我们将介绍观察者模式的几个常见应用场景。

一、图形界面组件观察者模式在图形用户界面（GUI）的设计中被广泛应用。

例如，在一个窗口中，可以有多个按钮，当按钮被点击时，窗口会触发相应的事件。

这些按钮就是观察者，窗口是被观察者。

当按钮被点击时，窗口会通知所有的按钮，并且每个按钮都可以根据需要进行响应，例如执行一段特定的代码。

通过观察者模式，可以实现图形界面组件之间的解耦，使得它们可以独立地进行开发和维护。

二、消息订阅与发布观察者模式也可以用于消息订阅与发布的场景。

在这种场景下，可以有多个消息的订阅者（观察者），当有新的消息发布时，订阅者会收到通知并进行相应的处理。

这种模式可以应用于各种场景，例如新闻订阅、实时数据监控等。

通过观察者模式，发布者和订阅者之间的耦合度得到了降低，方便了系统的扩展和维护。

三、事件处理在事件驱动的程序设计中，观察者模式也经常被用于事件的处理。

事件可以是用户的操作，例如鼠标点击、键盘输入等，也可以是系统的通知，例如网络连接成功、文件加载完成等。

当事件发生时，被观察者会通知所有的观察者，并且每个观察者可以根据自身的需要做出相应的处理。

这种模式使得事件的处理变得灵活而可扩展，方便了程序的开发和维护。

四、数据监控与同步观察者模式还可以用于数据监控与同步的场景。

例如，在一个分布式系统中，可以有多个节点，每个节点都有自己的状态。

当任何一个节点的状态发生变化时，需要通知其他的节点进行同步。

这时，可以使用观察者模式，将每个节点作为观察者，当任何一个节点的状态发生变化时，它会通知其他的节点进行相应的更新操作。

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告软件体系结构设计模式实验报告学生姓名: 所在学院: 学生学号: 学生班级: 指导老师: 完成日期:一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式，包括组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式，并学会分析这些模式的使用效果。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码，运行并测试模式实例代码。

(1) 组合模式使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。

绘制类图并编程模拟实现。

(2) 组合模式某教育机构组织结构如下图所示:北京总部教务办公室湖南分校行政办公室教务办公室长沙教学点湘潭教学点行政办公室教务办公室行政办公室教务办公室行政办公室在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文，现采用组合模式设计该机构的组织结构，绘制相应的类图并编程模拟实现，在客户端代码中模拟下发公文。

(注:可以定义一个办公室类为抽象叶子构件类，再将教务办公室和行政办公室作为其子类;可以定义一个教学机构类为抽象容器构件类，将总部、分校和教学点作为其子类。

)(3) 外观模式某系统需要提供一个文件加密模块，加密流程包括三个操作，分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。

读取文件和保存文件使用流来实现，这三个操作相对独立，其业务代码封装在三个不同的类中。

现在需要提供一个统一的加密外观类，用户可以直接使用该加密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作，而不需要与每一个类进行交互，使用外观模式设计该加密模块，要求编程模拟实现。

系统设计常见的设计模式及其实际应用案例

系统设计常见的设计模式及其实际应用案例在软件开发领域，设计模式是一组被广泛应用于解决常见问题的可重复利用的解决方案。

设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，使系统更加灵活和可靠。

本文将介绍一些常见的系统设计模式，并提供相应的实际应用案例。

一、单例模式单例模式是一种创建型模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

单例模式常被用于数据库连接、日志记录器等资源共享的场景。

实际应用案例：Java中的Runtime类就是一个典型的单例模式。

通过调用`Runtime.getRuntime()`方法，可以获取到全局唯一的Runtime实例，从而实现对系统运行时环境的访问。

二、工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它定义了一个用于创建对象的接口，但具体的对象创建逻辑由具体的工厂类来实现。

工厂模式能够将对象的创建与使用分离，降低了耦合性。

实际应用案例：在Java中，Calendar类就是通过工厂模式来创建日期对象的。

通过调用`Calendar.getInstance()`方法，可以根据当前系统的时区和语言环境，返回一个具体实现的Calendar对象。

三、观察者模式观察者模式是一种行为型模式，它定义了一种一对多的依赖关系，使得当一个对象状态发生变化时，其依赖对象能够自动收到通知并进行相应的更新。

实际应用案例：Android中的广播机制就是观察者模式的实际应用。

当一个广播消息被发送时，所有注册了相应广播接收器的组件都能够接收到并做出响应。

四、策略模式策略模式是一种行为型模式，它定义了一系列可相互替换的算法，并将每个算法封装在独立的类中。

通过切换不同的策略对象，可以在运行时改变系统的行为。

实际应用案例：在电商系统中，用户下单时可以选择不同的支付方式，比如支付宝、微信、银行卡等。

这些不同的支付方式就可以使用策略模式来实现。

五、装饰者模式装饰者模式是一种结构型模式，它允许动态地为对象添加额外的功能，同时又不改变其原有的结构。

设计模式Observor模式

设计模式－观察者模式（Observer）
观察者模式——定义
观察者模式(有时又被称为发布/订阅模式)是软体设计模式的一种。在此种模式中，一个被观察者（消息主题）管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知（其实就是调用所有观察者的相关方法）。此种模式通常被用来实作事件处理系统ava内置的观察者模式
Java.util包内包含最基本的Observer接口与Observable类 Subject extends Observable Subscriber implements Observer
在JDK中，还有哪些观察者模式
关键字：
被观察者，观察者
主题(Subject)，订阅者(Subscriber) 发布（Publish），订阅（Subscribe）
Observer(观察者)模式
观察者模式 = 订阅 + 广播类比：邮局报刊订阅
你向邮局订阅报刊邮局把你加入订阅人列表每当有新的报纸，邮局会及时送到每个订阅人手中当你不需要该报纸时，你向邮局退订，从此邮局不再给你送报纸
AWT API:Button 超类AbstractButton有许多增加和删除倾听者（listener)的方法 Button.addActionListerner(ActionListe rner actionListerner)

软件工程师中的常见设计模式

软件工程师中的常见设计模式设计模式是软件开发中经验丰富的工程师在解决特定问题时总结出的一种模式或思想，它可以提供一套解决方案，帮助开发人员降低系统的复杂性，并增加代码的可读性和可维护性。

在软件工程师的日常开发过程中，熟悉和掌握常见的设计模式是非常重要的。

本文将介绍一些常见的设计模式，以帮助软件工程师更好地应用设计模式。

一、单例模式单例模式是一种创建型的设计模式，它的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

在软件开发中，我们常常需要保证某个类的实例只有一个，比如数据库连接池、线程池等。

使用单例模式可以有效地避免资源的浪费和冲突。

单例模式的实现方式有多种，其中最常见的是饿汉式和懒汉式。

饿汉式是在类加载时就创建实例，而懒汉式是在首次使用时才创建实例。

二、工厂模式工厂模式是一种创建型的设计模式，它的主要目的是将具体对象的创建和客户端的使用相分离。

工厂模式通过一个工厂类来负责创建对象，客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象，而不需要关心具体对象的创建过程。

工厂模式有三种常见的实现方式：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

简单工厂模式通过一个工厂类来创建所有的对象，工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象，抽象工厂模式通过多个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象。

三、观察者模式观察者模式是一种行为型的设计模式，它的主要目的是定义了对象之间的一对多依赖关系，使得当一个对象状态发生改变时，其他依赖于它的对象都会收到通知并自动更新。

观察者模式由两个核心角色组成：观察者和被观察者。

其中被观察者维护着一个观察者列表，并提供注册和注销观察者的方法，而观察者通过接收被观察者的通知并执行相应的操作。

四、策略模式策略模式是一种行为型的设计模式，它的主要目的是定义了一系列的算法，并将其封装成独立的对象，使得这些算法可以互相替换。

通过使用策略模式，可以使得算法和客户端解耦，客户端无需关心具体的算法实现细节。

解读设计模式及其在实际项目中的应用

解读设计模式及其在实际项目中的应用设计模式是软件开发中的一种经验总结，是前辈们在解决软件设计和开发过程中遇到的一些常见问题，总结出来的最佳实践。

设计模式提供了一种在特定情境下解决问题的经典方式，能够帮助开发者以一种可重用、可维护、可扩展的方式构建软件系统。

在软件开发过程中应用设计模式，能够提高开发效率、降低与他人合作的成本、提高软件质量、减少重复代码的出现，并且使得软件结构更加清晰易读。

下面我们来详细解读一些常见的设计模式以及它们在实际项目中的应用。

1. 单例模式（Singleton Pattern）单例模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

在实际项目中，单例模式常常被用来管理共享资源、日志记录器、数据库连接等。

例如，在一个多线程的应用程序中，我们可以使用单例模式确保只有一个线程在访问共享资源，从而避免资源的竞争。

2. 工厂模式（Factory Pattern）工厂模式是一种创建型设计模式，用于通过一个工厂类创建对象，而无需显式指定具体的类。

工厂模式可提供一种灵活性，使得程序能够适应修改而无需修改大量的代码。

在实际项目中，工厂模式常用于封装对象的创建过程，并通过一个通用的接口来返回具体的实例。

3. 观察者模式（Observer Pattern）观察者模式是一种行为型设计模式，其中一个对象（称为主题）维护一系列依赖于它的对象（称为观察者），并在状态发生改变时自动通知这些观察者。

观察者模式能够实现松耦合，提高代码的可重用性和可扩展性。

在实际项目中，观察者模式被广泛应用于事件处理、消息队列、组件间的通信等场景。

4. 适配器模式（Adapter Pattern）适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换为客户端期望的接口。

适配器模式能够解决两个不兼容接口之间的兼容问题，使得它们能够一起工作。

在实际项目中，适配器模式常用于集成第三方库、系统间的接口适配、旧系统升级等场景。

设计模式——观察者模式

}
2. 定义两个观察者，警察A 警察 B
public class PoliceA implements Observer { /**
* 产生反应 * * @param o 源、即被观察者 * @param arg event事件 */ @Override public void update(Observable o, Object arg) {
} } }
3. 测试
public static void main(String[] args) { BadMan badMan = new BadMan(); badMan.addObserver(new PoliceA()); badMan.addObserver(new PoliceB()); badMan.playAction(); badMan.runAction();
}
3. 定义枚举事件类型
public enum Event { //玩 PLAY(1), //逃跑 RUN(2);
Integer index; /** * 构造 * * @param index */ Event(Integer index) {
this.index = index; }
public Integer getIndex() { return this.index;
public interface Observable {
/** * 注册/添加观察者 * * @param observer 观察者 */ public void addObserver(Observer observer);
/** * 移动观察者 * * @param observer 观察者 */ public void removeObserver(Observer observer);

《观察者模式》课件

观察者通常具有更新状态的方法，该方法在接收到主题的通知时被调用。
注册与注销
注册
观察者通过调用主题的注册方法将自己注册到主题中，以便在主题状态发生变化时接收通知。
注销
观察者可以通过调用主题的注销方法将自己从主题中注销，以停止接收通知。
通知机制
当主题的状态发生变化时，主题会调用其通知方法，将当前状态传递给所有注册的观察者。
02
观察者模式的核心概念
主题（Subject）
01
主题负责维护一个或多个观察者对象的引用，当主题的状态发生变化时，通知所有注册的观察者。
02
主题通常具有注册和注销观察者的方法，以及一个用于通知所有注册观察者的方法。
观察者（Observer）
观察者负责实现更新操作，当主题的状态发生变化时，观察者会收到通知并执行相应的更新操作。
C#中的观察者模式实现
• void Update(int data);
C#中的观察者模式实现
01
}
02
public class Publisher {
03
private int _data;
C#中的观察者模式实现
private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();
在事件驱动架构中，观察者模式可以用于监听特定事件的发生，并触发相应的处理流程。当事件发生时，系统会自动调用相关处理函数或执行相关操作，实现事件处理和流程的自动化，提高系统的响应速度和灵活性。
06
总结与展望
观察者模式的总结
观察者模式的主要优点在于能够实现发布/订阅模型，使得多个观察者可以同时监听一个主题，提高了系统的可扩展性和可维护性。

观察者模式应用场景

观察者模式应用场景
观察者模式是行为型设计模式的一种，它可以被用来在两个对象之间
创建一种观察者的关系，当一方的状态发生变化时，另一方会受到通知。

观察者模式能够帮助开发人员在不同的对象之间创建一种有效的
关系，开发人员可以轻松实现这一点，而不需要修改任何已有的类。

应用场景可以分为以下几种：
1、消息服务器系统：在这种场景中，消息服务器作为主题，当消息服
务器上的消息状态发生变化时，订阅者将收到通知。

例如，某个社交
网站的用户可以订阅另一个用户的更新，当另一个用户发布新消息时，订阅者将收到通知。

2、社交媒体平台：在这种场景中，一些社交媒体平台如微博或推特也
采用了观察者模式，当某位社交媒体用户发表新消息时，所有关注她/
他的账号都能收到通知。

3、邮件系统：当用户发送新邮件时，该用户的所有订阅者都能收到新
邮件的通知。

4、图形界面应用程序：在某些图形界面应用程序中，当状态发生变化时，所有已注册的控件都能收到通知。

5、游戏：游戏也可以使用观察者模式，例如，当游戏角色的位置发生
变化时，所有观察者（例如地图）都能收到通知，从而更新图形显示。

此外，观察者模式还可以用于实现团队协作，例如在团队项目中，当
项目状态发生变化时，所有团队成员都能收到通知，从而提高工作效率。

总的来看，观察者模式的应用场景非常广泛，它可以在消息服务器系统、社交媒体平台、邮件系统、图形界面应用程序以及游戏等场景中得到应用。

它可以帮助开发人员在不同的对象之间创建一种有效的关系，从而更加有效地开发出高质量的软件。

安卓中设计模式及应用场景

安卓中设计模式及应用场景设计模式是指在软件开发中可复用的解决问题的经验总结和最佳实践。

在安卓开发中，设计模式能帮助我们构建可维护、可扩展和可重用的应用程序。

下面将介绍几种常见的设计模式及其在安卓开发中的应用场景。

1. 单例模式（Singleton Pattern）:单例模式用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

在安卓开发中，有些情况下我们只需要一个全局对象，例如数据库管理器、网络请求管理器等。

通过单例模式可以确保只有一个实例存在，方便在各处进行访问。

2. 观察者模式（Observer Pattern）:观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，其依赖的对象们会收到通知并作出相应的更新。

在安卓中，我们可以利用观察者模式实现事件总线来进行组件之间的通信，例如使用EventBus库。

当某一组件的状态变化时，可以通过事件总线通知其他组件进行相应的操作。

3. 工厂模式（Factory Pattern）:工厂模式定义了一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类。

在安卓开发中，工厂模式经常用于创建各种不同类型的对象，能很好地实现解耦和复用。

例如在RecyclerView 的Adapter 中，在不同的情况下需要创建不同的ViewHolder，可以使用工厂模式根据需求创建不同的ViewHolder。

4. 适配器模式（Adapter Pattern）:适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口，从而使得原本不兼容的类能够一起工作。

在安卓中，ListView 和RecyclerView 常常需要使用适配器来将数据源与界面进行绑定，使得数据能够正确地显示在界面上。

5. 建造者模式（Builder Pattern）:建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

在安卓开发中，用于构建复杂的对象可以使用建造者模式。

例如，在创建一个对话框时，可以通过使用建造者模式来设置对话框的标题、按钮、样式等属性，使得创建过程更加灵活和可扩展。

设计模式之观察者模式（Observer）详解及代码示例

设计模式之观察者模式（Observer）详解及代码⽰例⼀、模式的定义与特点观察者（Observer）模式的定义：观察者模式⼜被称为发布-订阅/模型-视图模式，属于⾏为型设计模式的⼀种，是⼀个在项⽬中经常使⽤的模式。

指多个对象间存在⼀对多的依赖关系，当⼀个对象的状态发⽣改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被⾃动更新。

⼆、观察者模式优缺点观察者模式是⼀种对象⾏为型模式，其主要优点如下：降低了⽬标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。

⽬标与观察者之间建⽴了⼀套触发机制。

它的主要缺点如下：⽬标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除，⽽且有可能出现循环引⽤。

当观察者对象很多时，通知的发布会花费很多时间，影响程序的效率。

三、观察者模式的实现实现观察者模式时要注意具体⽬标对象和具体观察者对象之间不能直接调⽤，否则将使两者之间紧密耦合起来，这违反了⾯向对象的设计原则。

观察者模式的主要⾓⾊如下。

抽象主题（Subject）⾓⾊：也叫抽象⽬标类，它提供了⼀个⽤于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的⽅法，以及通知所有观察者的抽象⽅法。

具体主题（Concrete Subject）⾓⾊：也叫具体⽬标类，它实现抽象⽬标中的通知⽅法，当具体主题的内部状态发⽣改变时，通知所有注册过的观察者对象。

抽象观察者（Observer）⾓⾊：它是⼀个抽象类或接⼝，它包含了⼀个更新⾃⼰的抽象⽅法，当接到具体主题的更改通知时被调⽤。

具体观察者（Concrete Observer）⾓⾊：实现抽象观察者中定义的抽象⽅法，以便在得到⽬标的更改通知时更新⾃⾝的状态。

观察者模式的结构图如图所⽰：代码如下：public class ObserverPattern{public static void main(String[] args){Subject subject=new ConcreteSubject();Observer obs1=new ConcreteObserver1();Observer obs2=new ConcreteObserver2();subject.add(obs1);subject.add(obs2);subject.notifyObserver();}}//抽象⽬标abstract class Subject{protected List<Observer> observers=new ArrayList<Observer>();//增加观察者⽅法public void add(Observer observer){observers.add(observer);}//删除观察者⽅法public void remove(Observer observer){observers.remove(observer);}public abstract void notifyObserver(); //通知观察者⽅法}//具体⽬标class ConcreteSubject extends Subject{public void notifyObserver(){System.out.println("具体⽬标发⽣改变...");System.out.println("--------------");for(Object obs:observers){((Observer)obs).response();}}}//抽象观察者interface Observer{void response(); //反应}//具体观察者1class ConcreteObserver1 implements Observer{public void response(){System.out.println("具体观察者1作出反应！");}}//具体观察者1class ConcreteObserver2 implements Observer{public void response(){System.out.println("具体观察者2作出反应！");}} 测试结果为：具体⽬标发⽣改变...--------------具体观察者1作出反应！具体观察者2作出反应！四、观察者模式的应⽤实例接下来再看⼀个关于上下课打铃，⽼师同学上下课的⽰例：public class BellEventTest{public static void main(String[] args){BellEventSource bell=new BellEventSource(); //铃（事件源）bell.addPersonListener(new TeachEventListener()); //注册监听器（⽼师） bell.addPersonListener(new StuEventListener()); //注册监听器（学⽣）bell.ring(true); //打上课铃声System.out.println("------------");bell.ring(false); //打下课铃声}}//铃声事件类：⽤于封装事件源及⼀些与事件相关的参数// EventObject: The root class from which all event state objects shall be derived. class RingEvent extends EventObject{private static final long serialVersionUID=1L;private boolean sound; //true表⽰上课铃声,false表⽰下课铃声public RingEvent(Object source,boolean sound){super(source);this.sound=sound;}public void setSound(boolean sound){this.sound=sound;}public boolean getSound(){return this.sound;}}//⽬标类：事件源，铃class BellEventSource{private List<BellEventListener> listener; //监听器容器public BellEventSource(){listener=new ArrayList<BellEventListener>();}//给事件源绑定监听器public void addPersonListener(BellEventListener ren){listener.add(ren);}//事件触发器：敲钟，当铃声sound的值发⽣变化时，触发事件。

(新版)中级软件设计师考试题库(完整版)

（新版）中级软件设计师考试题库（完整版）单选题1.某确定的有限自动机(DFA)的状态转换图如下图所示(A是初态，D、E是终态)，则该DFA能识别（）。

A、00110B、10101C、11100D、11001答案：C解析：解析路径为：ACEEBDD。

2.由字符a、b构成的字符串中，若每个a后至少跟一个b，则该字符串集合可用正规式表示为（）。

A、（b|ab）*B、（ab*）*C、（a*b*）*D、（a|b）*答案：A3.内存按字节编址从B3000H到DABFFH的区域其存储容量为（）A、123KBB、159KBC、163KBD、194KB答案：B解析：（DABFFH+1）-B3000H=27C00H转换成10进行等于162816/1024=159KB 4.设有一个包含n个元素的有序线性表。

在等概率情况下删除其中的一个元素，若采用单链表存储，则平均需要移动（）个元素。

A、0B、1C、（n-1）/2D、n/2答案：A解析：若用顺序表存储，则最好情况是删除最后一个元素，此时不用移动任何元素，直接删除，最差的情况是删除第一个元素，此时需要移动n-1个元素，所以平均状态是移动（n-1）/2。

若用链表存储，直接将需要删除元素的前趋next指针指向后继元素即可，不需要移动元素，所以移动元素个数为0。

5.以下关于Cache与主存间地址映射的叙述中，正确的是（）。

A、操作系统负责管理Cache与主存之间的地址映射B、程序员需要通过编程来处理Cache与主存之间的地址映射C、应用软件对Cache与主存之间的地址映射进行调度D、由硬件自动完成Cache与主存之间的地址映射答案：D解析：在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由硬件自动完成的6.外观（Facade）模式用于（）。

①将一个对象加以包装以给客户提供其希望的另外一个接口②将一个对象加以包装以提供一些额外的行为③将一个对象加以包装以控制对这个对象的访问④将一系列对象加以包装以简化其接口A、①B、②C、③D、④答案：D解析：外观模式是对象的结构模式，要求外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行，为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用7.在面向对象方法中，不同对象收到同一消息可以产生完全不同的结果，这一现象称为（）。

嵌入式系统中的设计模式

嵌入式系统中的设计模式嵌入式系统指的是嵌入到设备或系统中的特定计算机系统。

由于嵌入式系统通常需要满足特定的硬件和软件要求，并且在资源有限的环境下运行，因此设计嵌入式系统时常常面临复杂的挑战。

为了提高嵌入式系统的可维护性、可扩展性和性能，设计模式被广泛地应用于嵌入式系统开发中。

本文将介绍几种常见的嵌入式系统中的设计模式，并分析其优势和适用场景。

一、观察者模式观察者模式是一种在嵌入式系统中常用的设计模式。

该模式定义了一种对象之间的一对多依赖关系，使得当一个对象的状态发生改变时，其相关的所有依赖对象都会收到通知并自动更新。

在嵌入式系统中，通常会出现大量的传感器、执行器和控制器等组件。

这些组件之间需要相互协作以满足系统的功能需求。

通过使用观察者模式，可以轻松地实现这些组件之间的信息传递和状态更新。

例如，当一个传感器检测到环境温度变化时，它会作为观察者发送通知给所有观察者对象（比如控制器），控制器会根据接收到的通知进行温度调节。

通过观察者模式，嵌入式系统中的各个组件之间可以高效地进行消息传递，提高了系统的可扩展性和可维护性。

二、状态机模式状态机模式是一种用于处理嵌入式系统中复杂状态转换的设计模式。

在嵌入式系统中，通常需要根据不同的输入和条件来切换系统的状态，而状态机模式可以使状态转换的逻辑清晰可读，易于理解和维护。

在状态机模式中，系统的状态被抽象为不同的类，并定义了可以触发状态转换的事件。

当某个事件发生时，状态机会根据当前的状态和事件来触发相应的状态转换。

状态机模式通过将复杂的状态转换逻辑封装在各个状态类中，提高了系统的可读性和可维护性。

例如，一个嵌入式系统可能有多个不同的工作模式，比如运行模式、待机模式和休眠模式。

通过使用状态机模式，可以使用不同的状态类来表示这些模式，并定义不同的事件来触发状态转换。

这样在开发和维护过程中，可以更加清晰地理解和修改系统的状态转换逻辑，提高了系统的可维护性和可扩展性。

三、策略模式策略模式是一种在嵌入式系统中常用的设计模式。

软件架构设计中的模式与思路

软件架构设计中的模式与思路在当前软件开发领域中，软件架构的设计已经成为了一个不可或缺的环节。

良好的软件架构能够支撑整个软件系统的稳定性、可维护性、可扩展性以及可重用性等方面的特性。

那么，如何设计一种良好的软件架构呢？这就需要运用一些成熟的软件设计模式和思路。

接下来，就让我们来一探究竟吧！一、软件设计模式1. MVC模式MVC模式是最经典的软件设计模式之一，其全称为Model-View-Controller。

它是一种分离模型、视图和控制器的设计模式，以此来提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。

通过MVC模式的应用，可以有效地降低系统内部各个功能块之间的耦合度，从而使得软件的开发和维护更加容易、高效。

2. 门面模式门面模式也是一种经典的软件设计模式，它旨在为某个子系统提供一个单一的接口，以此来隐藏该子系统的复杂性。

通过门面模式的应用，可以有效地降低系统开发过程中所需的资源和时间，同时也能够提高软件的可移植性和可重用性。

3. 建造者模式建造者模式是一种创建型的软件设计模式，它能够将一个复杂的对象的构建过程与其表示分离开来，以此来使得构建过程更加灵活、高效和可控。

通过建造者模式的应用，可以有效地提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

4. 观察者模式观察者模式是一种行为型的软件设计模式，它旨在建立对象之间一种“一对多”的依赖关系，以此来在对象状态发生变化时通知其它对象。

通过观察者模式的应用，可以实现对象之间的松耦合，从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

二、软件设计思路1. 目标导向思路目标导向思路是一种以软件系统的目标为中心，以此来辅助设计软件架构的思路。

通过目标导向思路的应用，能够更好地了解和满足用户需求，从而提高软件的可用性和用户满意度。

2. 分层思路分层思路是一种将软件系统按照其功能划分为不同层次的思路。

通过分层思路的应用，能够将软件系统的复杂性降到最小，从而有助于开发人员更加有效地进行设计和开发。

嵌入式开发的设计模式

嵌入式开发的设计模式嵌入式开发是现代科技领域中重要的一环，为了提高软件系统的可靠性、可维护性和可扩展性，设计模式在嵌入式开发中起到了至关重要的作用。

本文将介绍几种常见的嵌入式开发的设计模式，并探讨它们在实际应用中的作用和效果。

一、单例模式单例模式是一种创建型设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

在嵌入式开发中，单例模式常用于管理资源的访问，例如配置文件、硬件接口等。

通过单例模式，可以确保资源的独占性以及对资源的统一管理，提高系统的可靠性和扩展性。

二、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，使得当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

在嵌入式开发中，观察者模式广泛应用于事件驱动型系统中，可以实现不同模块间的解耦和灵活的消息传递机制。

三、状态机模式状态机模式是一种行为型设计模式，它基于状态的转换实现对系统的控制。

在嵌入式开发中，状态机模式常用于实现复杂的系统控制和状态切换。

通过将系统状态抽象成状态对象，并定义状态之间的转换规则，可以使系统具备灵活的状态控制能力，提高系统的可维护性和可扩展性。

四、策略模式策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列的算法，并将每种算法封装起来，使其可以互相替换。

在嵌入式开发中，策略模式常用于实现系统的可配置性和智能化。

通过将算法的选择和实现与系统逻辑分离，可以在运行时动态地选择合适的算法，提高系统的灵活性和可扩展性。

五、装饰者模式装饰者模式是一种结构型设计模式，它允许动态地将责任添加到对象上，同时又不改变其接口。

在嵌入式开发中，装饰者模式常用于扩展已有的类功能。

通过使用装饰者模式，可以动态地为系统增加新的功能，而无需修改原有代码，提高系统的可维护性和扩展性。

六、适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式，它将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

在嵌入式开发中，适配器模式常用于解决不同接口之间的兼容性问题。

中南大学软件体系结构设计模式实验二

中南大学软件体系结构设计模式实验二Company number : [0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108]《软件体系结构》实验报告项目名称设计模式实验2专业班级学号姓名实验成绩：批阅教师:年月曰实验3设计模式实验二实验学时：」每组人数：」实验类型：」_ (1:基础性2:综合性3:设计性4:研究性)实验要求：」_ (1：必修2:选修3:其它)实验类别：」_ (1：基础2:专业基础3:专业4:其它)一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模式，包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式，理解每—种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

二、实验内容1.某企业的SCM(Supply Chain Management,供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。

该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批，主任可以审批5万元以下(不包括5万元)的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元(不包括10万元)的采购单.董事长可以审批10万元至50万元(不包括50万元)的采购单.50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。

如下图所示：试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。

2-房间中的开关是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功能，可控制对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。

3.某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。

系统提供一个主菜单(Menu),在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem),可以通过Menu类的addMenuItem()方法增加菜单项。

菜单项的主要方法是click(),每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括OpenCommand(打开命令)，CreateCommand(新建命令),EditCommand(编辑命令)等,命令类具有一个execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open。