软件系统设计中所采用的设计模式综述

对于大规模的复杂软件系统来说，软件体系架构设计比起对程 序的算法和数据结构的选择和设计已经变得明显重要得多。
因此，人们逐渐认识到软件体系架构设计的重要，如
Rational公司提出了“以架构为中心”的统一软件开发过程 (RUP)等。
（2）软件体系架构设计中的核心问题
能否使用重复的体系架构---也就是能否达到体系架 构级的软件重用。设计的目标是希望能在不同的软件系 统中使用同一体系架构，以减少设计的重复性。
（2）GRASP模式（通用职责分配 软件模式 ）
它能够帮助设计人员如何更好 地设计类和接口（个数、成员 方法）、类之间的关系、对象 创建等方面的问题
GRASP同时也是学习使用GOF 代 码设计模式的基础，因为它指
导类的职责和关系分配如何更 加合理 信息专家（Information expert） 控制器（Controller） 创建者（Creator） 多态性（Polymorphism） 高内聚（High Cohesion） 纯虚构（Pure Fabrication） 低耦合（Low Coupling）
软件系统设计中的设计模式综述
软件系统设计中的设计模式综述
在本课程中重点了解如下内容
软件体系架构产生背景 设计模式的产生及分类 对GOF设计模式的几点感悟 如何学习和掌握设计模式
1、软件体系架构设计
（1）软件体系架构产生背景
我们在学习C语言时 应该了解它！
早期的软件开发实现,人们把软件设计的重点放在数据结构和 算法的选择Байду номын сангаас，如Knuth提出了数据结构+算法=程序。
2、Design Patten（设计模式）概述
（1）设计模式是什么
设计模式是一套被反复使 用、多数人知晓的、经过分类 编目的、系统架构和代码设计 经验的总结。 （2）为什么在软件开发中要应 用设计模式 使用模式的主要目的是为 了获得可重用代码或者体系结 构、让代码和系统架构更容易 被他人理解、并保证代码可靠 性和代码的质量。
要让我们的程序中的类和组件尽可能地被“可重用” 和“可扩展”。
（4）设计模式是思想——设计模式并不是一种具体的“技 术”,它讲述的是思想和方法并且与具体的语言和开发平 台技术无关
比如：解决接口变化的外部服务问题时可以使用“适配器模式”； 而解决变化的算法及策略问题时（客户定制业务规则）可以使 用“策略模式”,同时也可以加入组合模式来解决策略的冲突； 而使用观察者模式降低表示层与业务层之间的耦合。
（3）GOF是指“功能代码实现”方面的设计模式
它着眼于通用原理的最佳功能实现代码，注重的是如何组 织代码，并构建一种合理的可复用的功能实现代码；
并对程序代码中反复出现的问题进行标准化的功能实现。
GOF的23种设计模式的主要分类----创建型：5种；结构型： 7种；行为型：11种。 注意：
说起设计模式，经典的是GoF23种设计模式。我们通常所 说的设计模式就隐含地表示为“面向对象的代码设计模式” （GOF设计模式）。 但这并不意味着“设计模式”就等同于“面向对象代码设 计模式”，也可能是系统架构设计模式等。
（4）系统体系架构设计方面的模式
这些模式更多的是着眼于不同业务中共性的解决方案 的设计，是有关大尺度和粗粒度的设计——如“J2EE Core Pattern”中的大部分模式
系统体系架构模式是描 述软件系统里的基本的 结构和组织关系、各自
的责任的法则和指南。
4、区分GRASP模式和GOF模式的不同 （1）应用的目的方面
您能够区分框架 和模式吗? 您能够区分这三种不同 层次模式的不同吗?
3、设计模式的分类
（1）软件开发中的各种模式
通用职责分配软件模式（GRASP模式---General Responsibility Assignment Software Patterns ） 代码设计模式（如GOF） 系统架构模式（如J2EE Core Pattern、VS.Net架构）
您知道面向对象类设计 中有哪些原则吗?
GRASP指导如何进行对象的职责分配，而GOF则指导如何 实现对代码优化和标准化的功能实现。 GRASP（通用责任分配软件模式）着重考虑设计类的原则 以及如何分配类的功能；而GoF模式则建立在GRASP的基 础之上，并遵循GRASP的原则，着重考虑类设计的具体功 能实现、类的交互以及类的功能实现的代码质量。
什么是“好的” 软件？
什么是“好的”软件？
（3）利用模式开发所带来的优点
首先，不必做重复劳动，因为模式是一种指导和经验的总 结
在一个良好的指导下，会得到解决问题的最佳办法：包括 系统架构和类的职责分配、功能实现代码的最佳实现。
（3）在应用模式时所应该要注意的要点
模式有不同的领域，建筑领域有建筑模式 软件设计领域也有设计模式。
（2）应用的场合方面
GRASP适用于对象分析和设计阶段，而GOF适用于编程实现 阶段 当然，它们都是要“封装变化”，使程序最大程度地包容 变化，不会因变化而导致大量地修改代码。
5、对GOF 设计模式的几点感悟
（1）整个GOF设计模式贯穿一个原理
仅为本人的见解， 不完全正确！
面对接口编程，而不是面对实现类（少用继承关系）
（3）软件体系架构模式的产生 基于这个目的，许多学者们开始 研究和实践软件体系架构的模式 问题。 在<Pattern-Oriented Software Architecture (面向模式的软件 体系架构)>一书中首次提出了8 种典型的体系结构模式（也就是 后面的系统架构设计模式）。
在此时期关注的重点 是如何实现重用
“多用组合少用继承” “隔离和封装变化”（哪里有变化、 封装在哪里？） “对升级开放，对修改封闭” （OCP）。 为什么设计模式都只针对具备 了抽象能力的语言（比如C++、 Java、C#等），就是因为设计模 式所研究的实际上就是如何合理 地去“抽象”和“封装”。
（2）目标和原则——通过面向接口编程，从而可以实现把 “调用”与“实现”分离，从而达到降低“源与目”的 耦合度,增强灵活性和适应变化。 （3）设计模式反复向我们强调一个宗旨