软件体系结构与设计模式 工厂方法模式
软件设计模式总结与分享
软件设计模式总结与分享在软件开发的过程中,设计模式是不可避免的话题。
它是程序员们不断经验积累后提炼出的一套解决方案。
设计模式的种类繁多,每一种都有其特定的应用场景。
本文将对常见的软件设计模式进行总结和分享。
一、工厂模式工厂模式是一种创建型模式,是把对象的创建过程封装在工厂类中,使得调用者只需要知道工厂类和产品类的接口,无需知道具体的创建过程。
这种模式很适用于大量对象的创建以及对象的调用端无需关心对象的创建过程。
工厂模式存在两种实现方式:简单工厂模式和工厂方法模式。
简单工厂模式将创建对象的逻辑都放在一个工厂类中,由其根据传入参数的不同决定创建哪一种类的对象。
而工厂方法模式则将具体不同对象的创建分别放到各个实现工厂类中,上层代码则只需要知道使用哪个工厂即可。
二、单例模式单例模式是一种创建型模式,是保证在一个运行环境中只存在一个对象实例的模式。
它可以对一些频繁创建和销毁的对象进行优化,从而提高程序的性能。
在实现单例模式时需要注意线程安全问题和实例化时机的控制。
三、装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式,它主要是通过动态的组合方式,将一个基本类的功能不断扩展,而不是使用继承来增加功能。
它的好处在于,避免了类继承的滥用,减少了子类的数量,同时也方便了代码维护。
装饰器模式的实现过程是,将目标类和装饰器类都实现同一个接口,然后在装饰器类中持有一个目标类的对象,通过调用装饰器类的方法来增加新的功能。
四、观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它主要是用来解决一个对象状态变化后需要通知其它对象的问题。
它可以将观察者和被观察者进行解耦,使得观察者只需要知道被观察者对象和方法即可,不需要关心具体的实现逻辑。
观察者模式的实现过程是,被观察者对象维护一个观察者列表,用于存储所有被通知的观察者对象。
当被观察者的状态发生改变时,会遍历通知其所有观察者对象。
五、代理模式代理模式是一种结构型模式,它通过代理类来控制对目标类的访问,同时也可以对目标类增加额外的功能。
软件设计师中的软件架构与设计模式应用实例
软件设计师中的软件架构与设计模式应用实例软件设计师在开发软件过程中,架构设计和设计模式的应用起着至关重要的作用。
软件架构指的是软件系统的结构,而设计模式则是解决特定问题的经验总结。
本文将通过实际案例,介绍软件设计师在软件架构和设计模式方面的应用实例。
一、软件架构的应用实例1. 分层架构分层架构是一种常见且经典的软件架构设计模式。
通过将软件系统划分为不同的层次,每个层次都有特定的职责,使得软件系统更易于理解和维护。
例如,在一个电商网站的设计中,可以将系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责与用户的交互,接收用户的请求,并展示相应的页面;业务逻辑层负责处理业务逻辑,调用相应的服务和数据访问层;数据访问层则负责与数据库进行交互,获取所需的数据。
这种分层的设计可以提高代码的可重用性和灵活性。
2. 微服务架构微服务架构是一种将软件系统拆分为一系列松耦合的小服务的架构设计模式。
每个服务都是独立的,可以独立部署和扩展。
例如,在一个电商平台的设计中,可以将用户管理、订单管理、支付管理等功能拆分为不同的微服务。
每个微服务都有自己的数据库和接口,它们可以通过RESTful API或消息队列进行通信。
微服务架构可以提高系统的可伸缩性和可维护性,降低系统的耦合度。
二、设计模式的应用实例1. 工厂方法模式工厂方法模式是一种创建型设计模式,用于创建对象的过程。
它将对象的创建延迟到子类中,以便根据不同的需求创建不同类型的对象。
例如,在一个图形绘制程序的设计中,可以使用工厂方法模式来创建不同类型的图形对象。
定义一个抽象的图形接口,然后创建不同的图形类实现该接口。
通过一个工厂类,根据传入的参数来判断创建哪种类型的图形对象。
工厂方法模式可以提高代码的可扩展性和可维护性,降低代码的耦合度。
2. 观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,用于解决对象之间的一对多依赖关系。
通过定义一对一的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,所有依赖它的对象都会收到通知并自动更新。
第六章软件体系结构与设计模式
第六章软件体系结构与设计模式软件体系结构是指通过一组组件和它们之间的关系来描述一个软件系统的结构。
它是软件开发过程中的关键环节,可帮助开发人员更好地理解系统的组织方式以及各组件之间的通信和互动方式。
设计模式则是对常见问题的解决方案的抽象和总结,是一些经过验证的最佳实践。
本章主要介绍软件体系结构和设计模式的基本概念、原则以及常见的几种设计模式。
软件体系结构主要包括四个层次:结构模式、构件和连接模式、框架和架构模式、全局属性。
结构模式主要描述系统中各组件的静态结构,如类图、对象图等。
构件和连接模式关注系统中各组件的互动方式和通信方式。
框架和架构模式描述一些场景或领域中的通用的、可复用的体系结构模式。
全局属性则是描述整个系统的重要属性,如性能、可扩展性等。
设计模式是对常见问题的解决方案的抽象和总结,是一些经过验证的最佳实践。
常见的设计模式包括:创建型模式(工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式)、结构型模式(适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰者模式、外观模式、享元模式、代理模式)、行为型模式(模板方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式)。
在实际的软件开发过程中,使用软件体系结构和设计模式可以带来一系列的好处。
首先,软件体系结构可以帮助开发人员更好地理解系统的组织方式,减少开发过程中的沟通成本。
其次,设计模式提供了一种经过验证的最佳实践,可以避免重复造轮子,提高开发效率。
再次,软件体系结构和设计模式可以提高系统的可维护性和可扩展性,降低系统的复杂度。
最后,软件体系结构和设计模式可以提高系统的重用性,减少代码的冗余。
总之,软件体系结构和设计模式是软件开发过程中非常重要的两个环节。
通过使用软件体系结构和设计模式可以提高系统的可维护性、可扩展性和重用性,降低系统的复杂度,提高开发效率。
因此,在实际的软件开发过程中,开发人员应该充分认识到软件体系结构和设计模式的重要性,并灵活应用于实际项目中。
实习期间的软件开发中的设计模式与架构
实习期间的软件开发中的设计模式与架构在软件开发领域,设计模式和架构是非常关键的概念。
对于一个软件工程师来说,在实习期间掌握这些概念是至关重要的。
设计模式是一种被广泛应用的解决问题的方案,而架构则是整个软件系统的基础结构。
本文将探讨在实习期间进行软件开发时,如何应用设计模式和架构。
一、设计模式设计模式是针对常见问题的解决方案。
它们是经过多年研究和实践总结出来的最佳实践。
设计模式有助于提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。
1. 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,并提供全局访问点。
在实习期间,我们可能会遇到需要只有一个实例的情况,比如数据库连接。
使用单例模式可以确保全局只有一个数据库连接对象,避免了资源的浪费和冲突。
2. 工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它通过工厂类创建对象,而无需直接调用构造函数。
在实习期间,我们可能会遇到需要根据不同条件创建不同对象的情况。
使用工厂模式可以将对象的创建逻辑封装在工厂类中,使调用代码更加简洁和可维护。
3. 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。
当一个对象的状态发生改变时,它的所有依赖对象都会收到通知并自动更新。
在实习期间,我们可能会遇到需要在某个事件发生后通知其他对象的情况。
使用观察者模式可以降低对象之间的耦合度,提高代码的灵活性和可重用性。
4. 适配器模式适配器模式是一种结构型模式,它将一个类的接口转换为客户端所期望的另一种接口。
在实习期间,我们可能会遇到需要将两个不兼容的接口进行适配的情况。
使用适配器模式可以降低代码改动量,提高代码的复用性和可维护性。
5. MVC模式MVC(Model-View-Controller)模式是一种架构模式,它将一个软件应用分为三个主要部分:模型、视图和控制器。
模型负责处理数据和业务逻辑,视图负责展示数据,控制器负责处理用户输入并更新模型和视图。
在实习期间,我们可能会遇到需要组织和管理复杂的用户界面和业务逻辑的情况。
编程中的软件架构与设计模式
编程中的软件架构与设计模式软件架构和设计模式是软件开发中非常重要的概念。
它们能够帮助开发者构建可靠、可维护、可扩展的软件系统。
本文将探讨软件架构和设计模式在编程中的应用。
一、软件架构软件架构是指软件系统的基本结构和组织方式。
它决定了系统的各个组成部分是如何协同工作、相互交互的。
一个好的软件架构能够提高系统的可靠性、可扩展性和可维护性。
1. 分层架构(Layered Architecture)分层架构是一种常见且易于理解的软件架构模式。
它将系统划分为若干层,每一层都有明确定义的职责。
这种架构模式能够降低模块之间的耦合度,使得系统更易于维护和扩展。
2. 客户端-服务器架构(Client-Server Architecture)客户端-服务器架构是一种将应用程序分为客户端和服务器端两部分的架构模式。
客户端发送请求给服务器端,并接收服务器端返回的响应。
这种架构模式适用于多用户、分布式环境下的应用程序。
3. 发布-订阅架构(Publish-Subscribe Architecture)发布-订阅架构是一种基于事件驱动的架构模式。
它将系统中的组件分为发布者和订阅者,发布者发布事件,而订阅者订阅感兴趣的事件。
这种架构模式能够降低组件之间的依赖关系,提高系统的灵活性和可复用性。
二、设计模式设计模式是一套被广泛接受和验证的解决软件设计问题的方案。
它们是经过多年实践总结出来的经典模式,能够提供可重用的解决方案,帮助开发者构建高质量的软件系统。
1. 单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种保证一个类只有一个实例的设计模式。
这种模式适用于需要全局访问唯一实例的情况,比如日志记录器、数据库连接池等。
2. 工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种用来创建对象的设计模式。
它将对象的创建过程封装在一个工厂类中,客户端只需要通过工厂类来创建对象,而不需要直接实例化对象。
这种模式能够将对象的创建与使用分离,提高代码的可维护性和可扩展性。
软件开发实习中的软件架构和模式设计
软件开发实习中的软件架构和模式设计软件开发实习是每个软件工程师必经的阶段,通过实习学习和实践,能够更好地理解软件架构和模式设计的重要性。
在本文中,我将探讨软件开发实习中的软件架构和模式设计,并介绍一些常见的架构和模式。
一、软件架构软件架构是软件系统的基础,它负责定义系统的基本结构和组织方式,决定了系统的性能、稳定性和可维护性。
在软件开发实习中,掌握不同的软件架构有助于我们更好地设计和开发软件系统。
1. 分层架构分层架构是最常见和简单的软件架构之一,它将软件系统划分为不同的逻辑层次,每个层次具有不同的职责和功能。
常见的分层架构包括三层架构和N层架构。
三层架构包括表示层、业务逻辑层和数据访问层,每个层次完成不同的任务。
N层架构可以根据实际需求扩展层次的数量。
分层架构简化了系统的开发和维护,提高了代码的重用性。
2. MVC架构MVC(Model-View-Controller)是一种广泛应用的软件架构。
它将应用程序分为三个组件:模型、视图和控制器。
模型定义了应用程序的数据和操作,视图负责用户界面的展示,控制器负责处理用户输入和控制应用程序的行为。
MVC架构使得开发人员可以分离应用程序的关注点,提高了代码的可读性和可维护性。
3. 微服务架构随着云计算和容器技术的发展,微服务架构在软件开发中越来越受欢迎。
微服务架构将软件系统拆分为小型、自治的服务,每个服务负责一个特定的业务功能。
这种架构风格有利于提高系统的可伸缩性和灵活性,同时也增加了系统的复杂性和管理成本。
在实习中,了解微服务架构可以帮助我们构建高可用、高性能的分布式系统。
二、软件模式设计软件模式设计是一种解决特定问题的重复使用的解决方案。
掌握不同的软件模式设计有助于我们更好地设计和开发软件系统。
1. 单例模式单例模式是最简单和最常用的软件设计模式之一。
它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在实习中,单例模式可以用于创建全局配置对象、日志对象等。
软件工程中的软件体系结构与设计模式
软件工程中的软件体系结构与设计模式软件工程是一门涉及软件开发、维护、测试和管理的学科。
在软件工程的实践中,软件体系结构和设计模式是两个重要的概念。
本文将探讨软件体系结构与设计模式在软件工程中的应用和重要性。
一、软件体系结构软件体系结构是指软件系统的整体结构和组成部分之间的关系。
它描述了软件系统的组织方式、模块划分和模块之间的通信方式。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性具有重要影响。
在软件体系结构的设计中,常用的模式包括层次结构、客户端-服务器模式和发布-订阅模式等。
层次结构将软件系统划分为多个层次,每个层次都有特定的功能。
客户端-服务器模式将软件系统划分为客户端和服务器两个部分,客户端发送请求,服务器处理请求并返回结果。
发布-订阅模式中,发布者发布消息,订阅者接收消息。
软件体系结构的设计需要考虑多个因素,如系统的可靠性、性能、安全性和可维护性等。
一个好的软件体系结构应该能够满足系统的需求,并且易于理解和维护。
二、设计模式设计模式是在软件设计中常见问题的解决方案。
它们是经过验证的、可重用的设计思想,可以提高软件的可维护性和可扩展性。
设计模式可以分为三类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式用于对象的创建,包括工厂模式、单例模式和原型模式等。
结构型模式用于对象之间的组合,包括适配器模式、装饰器模式和代理模式等。
行为型模式用于对象之间的通信,包括观察者模式、策略模式和命令模式等。
设计模式的应用可以提高软件系统的灵活性和可维护性。
通过使用设计模式,开发人员可以将系统的不同部分解耦,使其更易于修改和扩展。
此外,设计模式还可以提高代码的可读性,减少重复代码的编写。
三、软件体系结构与设计模式的关系软件体系结构和设计模式是紧密相关的概念。
软件体系结构提供了软件系统的整体框架,而设计模式提供了解决具体问题的方法。
在软件体系结构的设计中,设计模式可以用于解决不同层次和模块之间的通信问题。
软件工程中的设计模式
软件工程中的设计模式设计模式是在软件工程中,为了应对常见的设计问题,而提出的一系列可重用的解决方案。
设计模式可以帮助我们提高代码的可维护性、可扩展性和复用性。
设计模式主要分为三类:创建型、结构型和行为型。
一、创建型模式创建型模式主要关注对象的创建过程,主要有以下五种模式:1.单例模式(Singleton):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
2.工厂方法模式(Factory Method):定义一个接口用于创建对象,但让子类决定实例化哪个类。
3.抽象工厂模式(Abstract Factory):提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。
4.建造者模式(Builder):将一个复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5.原型模式(Prototype):通过复制现有的实例来创建新的实例,而不是通过构造函数创建。
二、结构型模式结构型模式主要关注类和对象之间的组合,主要有以下七种模式:1.适配器模式(Adapter):将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口,使得原本接口不兼容的类可以一起工作。
2.桥接模式(Bridge):将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。
3.组合模式(Composite):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得客户可以统一使用单个对象和组合对象。
4.装饰器模式(Decorator):动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不改变其接口。
5.门面模式(Facade):为一组复杂的子系统提供一个统一的接口,使得子系统更容易使用。
6.享元模式(Flyweight):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
7.代理模式(Proxy):为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
三、行为型模式行为型模式主要关注对象之间的通信,主要有以下十一种模式:1.职责链模式(Chain of Responsibility):使多个对象都有机会处理请求,从而避免了请求发送者和接收者之间的耦合关系。
软件设计模式知识点总结
软件设计模式知识点总结在软件开发的过程中,设计模式是一种被广泛应用的规范化解决方案,它可以帮助开发者解决一系列常见的设计问题。
本文将对常见的软件设计模式进行总结,包括创建型模式、结构型模式和行为型模式。
一、创建型模式1. 单例模式单例模式用于限制某个类只能存在一个实例,并提供全局访问点。
它通过在类中创建一个私有的构造函数和一个静态方法,来保证只能创建一个实例。
2. 工厂模式工厂模式通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化哪个类来创建对象。
它能够隐藏对象的具体实现,只需要关心其接口即可。
3. 抽象工厂模式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,而不需要明确指定具体类。
它将多个工厂抽象成一个工厂接口,每个具体工厂负责生产一组相关的产品。
4. 建造者模式建造者模式将一个复杂的对象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。
它通过一个指导者和多个具体建造者来实现,并通过一步一步构建的方式创建对象。
5. 原型模式原型模式通过复制已有的对象来创建新的对象,而不是通过实例化类来创建。
它通过实现Cloneable接口实现对象的复制。
二、结构型模式1. 适配器模式适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
通过适配器模式,原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
2. 桥接模式桥接模式将抽象部分与实现部分分离开来,使得它们可以独立地变化。
通过桥接模式,可以减少类的继承关系,避免类的爆炸性增长。
3. 组合模式组合模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。
通过组合模式,用户可以统一对待单个对象和组合对象,从而简化了客户端代码。
4. 装饰者模式装饰者模式用于动态地将责任添加到对象上。
通过装饰者模式,可以在不修改原有类的情况下,给对象添加新的功能。
5. 外观模式外观模式提供了一个统一的接口,用于访问子系统中的一群接口。
它通过引入一个外观类来简化客户端与子系统之间的交互。
软件体系结构—设计模式3.1—简单工厂模式分解
5、工厂角色与抽象产品角色合并 在有些情况下, 工厂角色可以由抽象产品角色扮演,一个抽象产品类同时是 子类的工厂。
6、三个角色全部合并 如果抽象产品角色已经被省略,而工厂角色就可以与具体产品角色合并。换 言之,一个产品类为自身的工厂,如下图所示。
如果仍然以前面讨论过的示意性系统为例,这个系统的结构图如下所示。显
软件体系结构
东北石油大学 计算机与信息技术学院 刘志刚 dqpilzg@
1、工厂模式的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种形态
工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以
动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个 类。工厂模式有以下几种形态: (1)简单工厂(Simple Factory)模式,又称静态工厂方法模 式。 (2)工厂方法(Factory Method)模式,又称多态性工厂模 式
或虚拟构造子模式;
(3)抽象工厂模式,又称工具箱(Kit 或Toolkit)模式。
2、简单工厂模式
下面就是简单工厂模式的简略类图。
2.1 简单工厂模式的案例
比如说有一个农场公司,专门向市场销售各类水果。 1、在这个系统里需要描述下列的水果: 葡萄 Grape 草莓 Strawberry 苹果 Apple 水果与其他的植物有很大的不同,就是水果最终是可以采摘食用的。那么
品角色等三个角色:
(1)工厂类(Creator)角色:担任这个角色的是工厂方法模式的核心,含 有与应用紧密相关的商业逻辑。工厂类在客户端的直接调用下创建产品对象,
它往往由一个具体Java 类实现。
(2 )抽象产品(Product)角色:担任这个角色的类是工厂方法模式所创建) 的对象的父类,或它们共同拥有的接口。抽象产品角色可以用一个Java 接口
操作系统的软件架构与设计模式解析
操作系统的软件架构与设计模式解析操作系统是计算机系统中的核心组件,负责管理和控制计算机硬件资源,提供给用户和其他软件程序一个友好、高效的环境。
在操作系统的实现过程中,软件架构和设计模式起着至关重要的作用。
本文将详细分析操作系统的软件架构和设计模式,探讨其在操作系统实现中的应用。
一、软件架构软件架构是指软件系统的总体结构,它决定了系统的组织方式和各个组成部分之间的关系。
在操作系统的软件架构中,有几个常见的架构模式:1. 单体架构单体架构是最简单的软件架构模式,整个系统由一个单一的模块组成。
在操作系统中,单体架构可以理解为整个操作系统由一个单一的内核模块组成。
单体架构优点在于实现简单,但是由于所有功能都集中在一个模块中,扩展性和维护性较差。
2. 分层架构分层架构将系统划分为多个层次,每个层次承担不同的责任。
在操作系统中,分层架构常见的分为硬件层、内核层、系统调用层和用户层等。
分层架构的优点在于模块化程度高,易于理解和维护,但是层次过多可能导致性能损失。
3. 微内核架构微内核架构将操作系统的核心功能尽量精简,将其他功能模块剥离到用户层。
这样可以提高系统的稳定性和可扩展性,同时也增加了系统的复杂性和开销。
二、设计模式设计模式是在软件开发过程中对普遍存在问题的一种解决方案。
在操作系统的设计中,也有一些常用的设计模式:1. 工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它将对象的创建和使用分离,通过工厂类来创建对象。
在操作系统中,可以使用工厂模式来创建不同类型的进程或线程。
2. 观察者模式观察者模式是一种行为型模式,当对象间存在一对多的关系时,一方的状态发生改变时,会自动通知其他依赖它的对象。
在操作系统中,可以使用观察者模式来实现进程或线程的调度机制。
3. 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接口。
在操作系统中,一些核心模块,如内存管理模块、文件系统模块等,可以使用单例模式来确保全局唯一性。
软件设计模式(总结归纳)
1. 工厂模式和抽象工厂模式相同点:在两种工厂模式在被使用的时候都能产生具体的产品类,比直接创建对象更加灵活!不同点:工厂模式只有一个抽象产品类,而抽象工厂模式可以有多个!工厂模式的具体工厂类只能创建一个具体类的实例,而抽象工厂模式则可以创建多个!2.抽象工厂模式和建造者模式相同点:都能生产出具体的产品类不同点:抽象工厂模式是定义一个创建对象的接口,让子类决定实现哪一个类,抽象工厂使其子类延迟到其子类,其本身是没有状态的。
建造者模式是将一个复杂对象的创建与他的表示分离,使同样的构造过程可以创建不同的表示,其是有状态的,比抽象工厂更加灵活(比较之下,抽象工厂处于更加具体的尺度上,而建造者模式处于更加宏观的尺度上)!3.类适配器和对象适配器对象适配器:不是通过继承的方式,而是通过对象组合的方式来进行处理的,我们只要学过OO的设计原则的都知道,组合相比继承是推荐的方式。
类适配器:通过继承的方式来实现,将旧系统的方法进行封装。
对象适配器在进行适配器之间的转换过程中,无疑类适配器也能完成,但是依赖性会加大,并且随着适配要求的灵活性,可能通过继承膨胀的难以控制。
【一般来说类适配器的灵活性较差,对象适配器较灵活,是我们推荐的方式,可以通过依赖注入的方式,或者是配置的方式来做。
类适配器需要继承自要适配的旧系统的类,无疑这不是一个好的办法。
】4.装饰,组合和责任链模式装饰模式是一个链型的组织关系,而组合模式是一个集合的组织关系,也就是说组合模式必须有一个类是组合的容器,它包含了所有组合模式中的功能类,而装饰模式任何一个类都是链上的一个节点而已。
但是这里装饰模式和组合模式没有优劣之分,只是适合的场景不一样,模式本身就是没有优劣之分,只是各自适合不同的场景。
而在责任链模式里,很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。
请求在这个链上传递,直到链上的某一个对象决定处理此请求。
发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求,这使系统可以在不影响客户端的情况下动态的重新组织链和分配责任。
软件设计模式三大类
软件设计模式三⼤类创建型⼯⼚模式与抽象⼯⼚模式(Factory Pattern)(Abstract Factory Pattern)单例模式(Singleton Pattern)建造者模式(Builder Pattern)原型模式(Prototype Pattern)1、⼯⼚⽅法模式⼯⼚⽅法模式的创建是因为简单⼯⼚模式有⼀个问题,在简单⼯⼚模式中类的创建依赖⼯⼚类,如果想要拓展程序,必须对⼯⼚类进⾏修改,这违背了开闭原则,所以就出现了⼯⼚⽅法模式,只需要创建⼀个⼯⼚接⼝和多个⼯⼚实现类。
⼦类可以⾃⼰决定实例化哪⼀个⼯⼚类,client类针对抽象接⼝进⾏编程,如果需要增加新的功能,继承⼯⼚接⼝,直接增加新的⼯⼚类就可以了,创建过程延迟到⼦类中进⾏,不需要修改之前的代码,满⾜了开闭原则,达到灵活地⽣产多种对象。
2、抽象⼯⼚模式抽象⼯⼚模式是提供⼀个创建⼀系列相关或相互依赖对象的接⼝,⽽⽆需指定它们具体的类。
区别于⼯⼚⽅法模式的地⽅,⼯⼚⽅法模式是创建⼀个⼯⼚,可以实现多种对象;⽽抽象⼯⼚模式是提供⼀个抽象⼯⼚接⼝,⾥⾯定义多种⼯⼚,每个⼯⼚可以⽣产多种对象。
前者的重点在于"怎么⽣产",后者的重点在于"⽣产哪些";前者是⼀个抽象产品类,可以派⽣出多个具体产品类,后者是多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派⽣出多个具体产品类。
3、单例模式单例模式能保证⼀个类仅有⼀个实例,并提供⼀个访问它的全局访问点,同时在类内部创造单⼀对象,通过设置权限,使类外部⽆法再创造对象。
单例对象能保证在⼀个JVM中,该对象只有⼀个实例存在。
在创建的时候,省去了new操作符,降低了系统内存的使⽤频率,减轻了系统的压⼒。
同时单例模式保证在⼀个jvm中仅存在⼀个实例的好处就在于好⽐⼀个军队当中只会存在⼀个最⾼级别的军官来指挥整个军队,这样才能保证独⽴控制整个过程,否则如果出现多个,肯定会杂乱⽆序。
软件架构与设计模式
软件架构与设计模式软件架构和设计模式是软件开发中非常重要的概念和方法。
它们对于构建可靠、高效、可维护和可扩展的软件系统起着关键作用。
本文将介绍软件架构的概念以及几种常见的设计模式,帮助读者更好地理解和应用它们。
一、软件架构软件架构指的是软件系统的结构和组织方式。
它关注的是系统的整体结构,以及各个组件之间的关系和交互方式。
良好的软件架构能够提供清晰的设计指导,使系统具有良好的可维护性、可扩展性和可重用性。
1. 分层架构分层架构是一种常见的软件架构模式,将系统划分为多个层次,每个层次负责不同的功能。
常见的分层架构包括三层架构和MVC模式。
三层架构将系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层,每层之间通过接口进行通信。
MVC模式将系统分为模型、视图和控制器,实现了逻辑和界面的分离。
2. 微服务架构微服务架构是一种分布式架构模式,将系统拆分为多个小型的、相互独立的服务。
每个服务独立运行,可以独立开发、部署和扩展。
微服务架构可以提高系统的灵活性和可伸缩性,但也增加了系统的复杂性和运维成本。
3. 事件驱动架构事件驱动架构将系统的功能划分为独立的事件处理器,通过事件的发布和订阅实现不同组件之间的解耦。
事件驱动架构可以提高系统的松耦合性和可扩展性,但需要注意事件处理器之间的协调和一致性。
二、设计模式设计模式是针对特定问题的解决方案,是对软件开发中常见问题的一种抽象和总结。
它提供了一套经过验证的解决方案,可以在设计和编码过程中进行重用。
下面介绍几种常见的设计模式。
1. 单例模式单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
它常用于需要控制资源访问和共享状态的场景,例如数据库连接池、日志系统等。
2. 工厂模式工厂模式提供了一个创建对象的接口,隐藏了具体对象的实现细节。
它可以根据不同的条件创建不同的对象,提高代码的可扩展性和灵活性。
3. 观察者模式观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,当被观察者的状态发生改变时,所有依赖它的观察者都会收到通知并做出相应的响应。
软件开发中常见的设计模式介绍
软件开发中常见的设计模式介绍在软件开发过程中,设计模式是一种被广泛应用的解决问题的方法。
设计模式可以提供在特定情境中重复使用的可行解决方案,有助于提高代码的可读性、可维护性和重用性。
本文将介绍几种常见的设计模式,包括工厂模式、观察者模式、单例模式和策略模式。
一、工厂模式工厂模式是一种常见的创建型设计模式,用于将对象的实例化过程封装起来。
它通过定义一个共同的接口来创建对象实例,使得客户端调用代码与具体的实现逻辑解耦。
工厂模式可以分为简单工厂模式、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根据传入的参数决定创建哪个具体对象。
它的优点是实现简单,适用于对象类型较少且变化频率低的场景。
但是,当需要添加新的对象类型时,需要修改工厂类的代码,不符合开闭原则。
工厂方法模式通过定义一个抽象的工厂接口,由子类具体实现工厂方法来创建对象。
这种方式实现了对象的创建和使用的解耦,也符合开闭原则。
同时,工厂方法模式也可以在运行时动态地切换具体的子类工厂。
抽象工厂模式通过定义一个抽象的工厂接口,可以创建一组相关的对象。
它可以创建多个产品族的对象,且具有良好的扩展性。
但是,抽象工厂模式也增加了系统的复杂度和理解难度。
二、观察者模式观察者模式是一种常见的行为型设计模式,用于定义对象之间的一对多的依赖关系,使得当一个对象的状态发生变化时,其所依赖的对象都会得到通知并自动更新。
观察者模式分为被观察者和观察者两个角色。
被观察者维护一个观察者列表,并提供注册、移除和通知观察者的方法。
当被观察者的状态发生改变时,会遍历观察者列表,调用每个观察者的更新方法。
观察者接收到通知后,可以进行相应的处理。
观察者模式能够实现对象之间的松耦合,使得被观察者和观察者之间的依赖关系可以动态地建立和解除。
它也符合开闭原则,因为可以在运行时增加新的观察者。
三、单例模式单例模式是一种创建型设计模式,用于限制一个类只能创建一个实例。
它保证在整个应用程序中,只有一个实例存在,并提供了一个全局访问点。
软件开发中常用的设计模式
软件开发中常用的设计模式设计模式是指在软件开发过程中被反复使用的问题解决方案。
软件开发中的设计模式可以优化代码,提高代码的复用性和可维护性。
以下是一些在软件开发中常用的设计模式:1. 工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,它通过提供一个创建对象的通用接口来隐藏创建对象的复杂性。
工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式是最基本的工厂模式,它使用静态方法创建对象,将客户端从对象的创建过程中解耦。
工厂方法模式定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
工厂方法模式通过让客户端代码实例化对象,从而提供了灵活性和可扩展性。
抽象工厂模式允许客户端使用抽象接口来创建一系列相关的对象,而不必指定它们的具体类别。
2. 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。
单例模式通常用于控制全局变量。
单例模式有两种实现方式:懒汉式和饿汉式。
懒汉式单例模式是指在实例化时才创建对象。
单例模式可以节省系统开销,但可能会影响程序性能。
饿汉式单例模式是指在类被加载时就创建实例对象。
虽然饿汉式单例模式无需考虑多线程问题,但可能会增加程序启动时间和启动过程中的内存开销。
3. 观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它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,所有依赖于它的对象都将得到通知并自动更新。
观察者模式通过定义一个抽象类来将观察者和被观察者进行解耦。
被观察者维护与观察者相关的信息,而观察者根据被观察者的改变而做出相应的响应。
观察者模式可以使得系统更加灵活,可扩展性更高。
4. 适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,它允许将不兼容的对象结合在一起工作。
适配器模式需要一个名为适配器的对象,它可以将一个接口转换为另一个接口。
适配器模式可以将多个不同的对象整合到一起来实现一项特定的任务。
通过适配器模式,程序员可以重复使用现有的代码,从而避免了代码重复的情况。
软件设计与体系结构大作业-设计模式
软件设计与体系结构⼤作业-设计模式代码地址:设计模式:1. ⼯⼚模式。
为满⾜需求2,采⽤⼯⼚模式设计门店。
根据依赖倒置原则,倒置设计思路,不从“顶端”的披萨店开始设计,⽽从披萨开始。
⾸先抽象出⼀个Pizza类,再回头思考如何设计PizzaStore类,这样PizzaStore类就会依赖抽象的Pizza类,⽽不需要理会具体的Pizza类,从⽽使得具体不同种类的披萨和抽象的PizzaStore类都依赖于这个抽象的Pizza类,从⽽使得设计符合依赖倒置原则。
⽽PizzaStore则通过⼯⼚⽅法创建具体Pizza。
⼯⼚⽅法模式的类图:为了满⾜需求1,再创建⼀个原料⼯⼚,负责创建Pizza所需的⾯饼、酱料、芝⼠等原料,供制作Pizza时使⽤。
Pizza的代码利⽤相关的⼯⼚⽣产原料,所⽣产的原料依赖所使⽤的⼯⼚,Pizza类根本不关⼼这些原料,从⽽实现Pizza和具体原料的完全解耦。
因此整个⼯⼚实际上是抽象⼯⼚模式,允许披萨店使⽤抽象接⼝获得⼀组相关产品(原料),从⽽使披萨店和原料解耦。
通过⼯⼚模式,我们可以很容易地创建新的原料⼯⼚和披萨店,且符合开闭原则和接⼝原则,只需要直接增加新的类,实现PizzaStore和PizzaIngredientFactory中的抽象⽅法即可,使得整个系统⾮常具有弹性。
2. 装饰者模式。
为满⾜需求3和需求4,可以⽤装饰者模式负责创建⾃定义Pizza。
由于需要⾃定义Pizza,涉及到属性和价格的变化,为了满⾜开闭原则,使⽤装饰者模式是最佳选择。
即每个装饰的组件和基本的被装饰的组件,均继承⾃Pizza抽象类,并重写其cost()和prepare()等⽅法,每个装饰组件均有⼀个指针指向被装饰者,从⽽使得这些⽅法可以先委托给被装饰者,然后再调⽤⾃⼰的⽅法,从⽽实现动态地将责任附加到对象上,可以更弹性地扩展功能。
3. 单件模式。
为满⾜需求5,需要使⽤单件模式,创建全局唯⼀的价⽬表对象。
软件开发中的设计模式与架构模式
软件开发中的设计模式与架构模式在软件开发中,设计模式和架构模式是重要的概念和方法,它们可以帮助开发人员创建可重用、可维护和可扩展的软件系统。
设计模式是解决特定问题的经验总结,而架构模式是指导整体系统结构和组织的模式。
本文将介绍一些常用的设计模式和架构模式,并分析它们在软件开发中的应用。
一、设计模式1. 单例模式单例模式是最简单的设计模式之一,在整个系统中只有一个实例,并提供全局访问点。
它通常用于管理全局资源或限制创建对象的次数。
在软件开发中,单例模式广泛应用于数据库连接、线程池等场景。
2. 工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的接口,但具体创建的类由子类决定。
这样可以将对象的创建和使用分离,提高系统的灵活性和可扩展性。
工厂模式在实际开发中常用于创建复杂对象或对象的组合。
3. 观察者模式观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,使得多个观察者对象同时监听某一个主题对象,当主题对象发生变化时,观察者对象都会收到通知并进行相应的处理。
观察者模式常用于事件处理、消息传递等场景。
4. 迭代器模式迭代器模式提供了一种访问容器中元素的方式,而无需暴露容器的内部结构。
它可以封装不同类型的容器,提供统一的迭代接口,简化了容器类的实现,并提供了更好的扩展性和灵活性。
5. 装饰器模式装饰器模式可以动态地给对象添加额外的职责,同时不改变其结构。
它通过将对象嵌套在装饰器类中,逐层包装,实现对对象的功能扩展。
装饰器模式在源码库中的IO类和Swing组件中得到了广泛的应用。
二、架构模式1. 分层架构分层架构是将系统划分为多个层次,每个层次负责特定的功能,层与层之间通过接口进行通信。
这样可以提高系统的可维护性和可重用性,同时方便团队合作和开发进度的控制。
常见的分层架构有MVC、MVP和MVVM等。
2. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是一种典型的分布式架构,将系统划分为客户端和服务器端,客户端发送请求,服务器端进行处理并返回结果。
软件体系结构解读
创建型模式1、 工厂方法模式工厂方法模式包含如下角色: i. Product :抽象产品 ii. ConcreteProduct :具体产品 iii. Factory :抽象工厂 iv. ConcreteFactory :具体工厂 结构图:ConcreteProductProductConcreteFactory +factoryMethod ()...: Product Factory+factoryMethod ()...: Product 时序图:2、 抽象工厂模式抽象工厂模式包含如下角色: i. AbstractFactory :抽象工厂 ii. ConcreteFactory :具体工厂 iii. AbstractProduct :抽象产品 iv. Product :具体产品 结构图:时序图:3、单例模式单例模式包含如下角色:i.Singleton:单例结构图:Singleton-instance: Singleton-+Singleton () getInstance ()...: Singleton时序图:结构型模式4、组合模式组合模式包含如下角色:ponent: 抽象构件ii.Leaf: 叶子构件posite: 容器构件iv.Client: 客户类结构图:ClientComponent++++operation ()add (Component c)remove (Component c)getChild (int i)...Leaf+operation ()...Composite++++operation ()add (Component c)remove (Component c)getChild (int i)...时序图:5、外观模式外观模式包含如下角色: i. Facade: 外观角色 ii. SubSystem:子系统角色 结构图:ClientFacadeSubSystemA SubSystemB SubSystemC时序图:6、 适配器模式适配器模式包含如下角色: i. Target :目标抽象类 ii. Adapter :适配器类 iii. Adaptee :适配者类 iv. Client :客户类结构图:类适配器Adapter +request ()...Target +request ()...Adaptee +specificRequest ()...Client对象适配器:Adapter +request () ...Adaptee+specificRequest () ...Client Target+request ()...时序图:7、代理模式代理模式包含如下角色:i.Subject: 抽象主题角色ii.Proxy: 代理主题角色iii.RealSubject: 真实主题角色结构图:preRequest();Subject+request ()...Proxy-realSubject: RealSubject+ + +preRequest ()request ()postRequest ()...RealSubject+request ()...Client时序图:行为型模式8、迭代器模式迭代器模式包含如下角色:i.Iterator: 抽象迭代器ii.ConcreteIterator: 具体迭代器iii.Aggregate: 抽象聚合类iv.ConcreteAggregate: 具体聚合类结构图:ConcreteAggregate +createIterator ()...Aggregate+createIterator ()ConcreteIterator++++first ()next ()hasNext ()currentItem ()Iterator++++first ()next ()hasNext ()currentItem ()时序图:9、 观察者模式观察者模式包含如下角色: i. Subject: 目标 ii. ConcreteSubject: 具体目标 iii. Observer: 观察者 iv. ConcreteObserver: 具体观察者 结构图:时序图:10、 命令模式命令模式包含如下角色: i. Command: 抽象命令类 ii. ConcreteCommand: 具体命令类 iii. Invoker: 调用者 iv. Receiver: 接收者 v. Client:客户类结构图: Invoker Command +execute ()...ConcreteCommand-state : +execute ()...Receiver +action ()...Client时序图:11、 策略模式策略模式包含如下角色: i. Context: 环境类 ii. Strategy: 抽象策略类 iii. ConcreteStrategy: 具体策略类结构图:Context-strategy : Strategy +algorithm ()...Strategy {abstract} +algorithm ()...ConcreteStrategyA +algorithm ()...ConcreteStrategyB +algorithm ()...时序图:读书的好处1、行万里路,读万卷书。
软件体系结构与设计模式 第十二章 工厂方法模式
// AmorDrugCreator .java public class AmorDrugCreator implements DrugCreator{ public Drug getDrug(){ int [] a={200,5}; Drug drug=new Amorolfine("甲硝矬胶囊",a); return drug; } }
public class Application{ public static void main(String args[]){ PenCore penCore; BallPen ballPen=new BlueBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("你好 很高兴认识你"); 你好, penCore.writeWord("你好,很高兴认识你"); ballPen=new RedBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("How are you"); ballPen=new BlackBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("nice to meet you"); } }
2010-6-9 1
在铸造成型的过程中,制造者首先将塑料加工成 可成型的粉末,然后将塑料粉末注入到需要的模 具中.在Factory Method模式中,子类 (在这里就 是指模具)来决定需要实例化那个类.在这个例子 中,ToyHorseMold类就是被实例化的类.
一 , 概述
当系统准备为用户提供某个类的子类的实例, 当系统准备为用户提供某个类的子类的实例, 又不想让用户代码和该子类形成耦合时, 又不想让用户代码和该子类形成耦合时,就可以 使用工厂方法模式来设计系统. 使用工厂方法模式来设计系统.工厂方法模式的 关键是在一个接口或抽象类中定义一个抽象方法, 关键是在一个接口或抽象类中定义一个抽象方法, 该方法返回某个类的子类的实例, 该方法返回某个类的子类的实例,该抽象类或接 口让其子类或实现该接口的类通过重写这个抽象 方法返回某个子类的实例. 方法返回某个子类的实具体产品(ConcreteProduct)_3: BlackPenCore.java 具体产品(ConcreteProduct)
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subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.
2020/11/25 1
• 在铸造成型的过程中,制造者首先将塑料加工成 可成型的粉末,然后将塑料粉末注入到需要的模 具中。在Factory Method模式中,子类 (在这里就 是指模具)来决定需要实例化那个类。在这个例子 中,ToyHorseMold类就是被实例化的类。
public PenCore getPenCore(){ return new BluePenCore();
} }
2020/11/25 12
BlackBallPen.java public class BlackBallPen extends
BallPen{ public PenCore getPenCore(){
2020/11/25 3
二、工厂方法模式的结构与使用
模式的结构中包括四种角色: •抽象产品(Product) •具体产品(ConcreteProduct) •构造者(Creator) •具体构造者(ConcreteCreator)
2020/11/25 4
模式的UML类图
2020/11/25 5
模式creteProduct)_1 : RedPenCore.java
public class RedPenCore extends PenCore{ RedPenCore(){ color="红色"; } public void writeWord(String s){ System.out.println("写出"+color+"的字:"+s); }
}
2020/11/25 10
模式的结构的描述与使用
3.构造者(Creator):BallPen.java
public abstract class BallPen{ BallPen(){ System.out.println("生产了一只装有"+getPenCore().color+"笔芯的圆珠笔"); } public abstract PenCore getPenCore(); //工厂方法
}
2020/11/25 11
4.具体构造者(ConcreteCreator):
RedBallPen.java public class RedBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){ return new RedPenCore();
} } BlueBallPen.java public class BlueBallPen extends BallPen{
一 、 概述
当系统准备为用户提供某个类的子类的实例, 又不想让用户代码和该子类形成耦合时,就可以 使用工厂方法模式来设计系统。工厂方法模式的 关键是在一个接口或抽象类中定义一个抽象方法, 该方法返回某个类的子类的实例,该抽象类或接 口让其子类或实现该接口的类通过重写这个抽象 方法返回某个子类的实例。
}
2020/11/25 9
模式的结构的描述与使用
2.具体产品(ConcreteProduct)_3: BlackPenCore.java
public class BlackPenCore extends PenCore{ BlackPenCore(){ color="黑色"; } public void writeWord(String s){ System.out.println("写出"+color+"的字:"+s); }
}
2020/11/25 8
模式的结构的描述与使用
2.具体产品(ConcreteProduct)_2 : BluePenCore.java
public class BluePenCore extends PenCore{ BluePenCore(){ color="蓝色"; } public void writeWord(String s){ System.out.println("写出"+color+"的字:"+s); }
第十三章 工厂方法模式
工厂方法模式(别名:虚拟构造) 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。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类 。
Mediator Pattern(Another Name: Virtual Constructor) Define an interface for creating an object, but let
模式的结构的描述与使用
1.抽象产品(Product) : PenCore.java public abstract class PenCore{
String color; public abstract void writeWord(String s); }
2020/11/25 7
模式的结构的描述与使用
return new BlackPenCore(); } }
模式的结构的描述与使用
5.应用 Application.java
public class Application{ public static void main(String args[]){ PenCore penCore; BallPen ballPen=new BlueBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("你好,很高兴认识你"); ballPen=new RedBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("How are you"); ballPen=new BlackBallPen(); penCore=ballPen.getPenCore(); penCore.writeWord("nice to meet you"); }