《軟件工程設(shè)計(jì)模式》課件

軟件工程設(shè)計(jì)模式軟件工程設(shè)計(jì)模式概述常見的設(shè)計(jì)模式分類如何選擇和使用設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析設(shè)計(jì)模式的實(shí)踐案例軟件工程設(shè)計(jì)模式概述01定義與分類定義設(shè)計(jì)模式是一種針對(duì)常見軟件設(shè)計(jì)問題的最佳解決方案的模板，它可以被重復(fù)使用，解決一系列類似的問題。分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模式可以分為多種類型，如創(chuàng)建型、結(jié)構(gòu)型、行為型等。設(shè)計(jì)模式的目的和意義設(shè)計(jì)模式的目的是提高軟件的可重用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，同時(shí)降低軟件開發(fā)的復(fù)雜度。目的設(shè)計(jì)模式有助于提高軟件工程師的設(shè)計(jì)水平和編碼能力，使軟件設(shè)計(jì)更加規(guī)范、高效和可靠。意義設(shè)計(jì)模式的概念最早可以追溯到1970年代，當(dāng)時(shí)建筑師ChristopherAlexander等人提出了“模式語言”的概念，用于描述建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃中的問題。起源隨著軟件工程的發(fā)展，設(shè)計(jì)模式逐漸被引入到軟件開發(fā)領(lǐng)域，成為一種重要的軟件設(shè)計(jì)思想和方法論。隨著時(shí)間的推移，設(shè)計(jì)模式不斷發(fā)展和完善，形成了許多經(jīng)典的設(shè)計(jì)模式，如工廠模式、單例模式、觀察者模式等。發(fā)展設(shè)計(jì)模式的起源與發(fā)展常見的設(shè)計(jì)模式分類02ABCD抽象工廠模式提供一個(gè)框架，用于創(chuàng)建一系列相關(guān)或互相依賴的對(duì)象，而無需指定它們具體的類。單例模式確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。建造者模式提供了一種構(gòu)建對(duì)象的最佳方式。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。工廠方法模式定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。工廠方法使一個(gè)類的實(shí)例化延遲到其子類。創(chuàng)建型模式適配器模式將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端所期望的另一個(gè)接口表示，從而使原本由于接口不兼容而無法協(xié)同工作的類能夠一起工作。裝飾器模式動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)，就增加功能來說，裝飾器模式相比生成子類更為靈活。橋接模式將抽象與實(shí)現(xiàn)解耦，使得兩者可以獨(dú)立變化。外觀模式為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致的界面，此模式定義了一個(gè)高層接口，這個(gè)接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用。結(jié)構(gòu)型模式迭代器模式提供一種方法順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素，而又不暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。策略模式定義了一系列的算法，并將每一個(gè)算法封裝起來，使它們可以互相替換，讓算法獨(dú)立于使用它的客戶。觀察者模式定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，這樣一來，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)，則所有依賴于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并被自動(dòng)更新。模板方法模式定義了一個(gè)操作中的算法骨架，將某些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。模板方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下重定義算法的某些步驟。行為型模式如何選擇和使用設(shè)計(jì)模式03設(shè)計(jì)模式的適用場(chǎng)景代碼復(fù)用設(shè)計(jì)模式可以幫助我們復(fù)用已有的解決方案，避免重復(fù)造輪子。降低耦合度通過使用設(shè)計(jì)模式，我們可以降低類與類之間的耦合度，使得代碼更加靈活和易于維護(hù)。提高軟件可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)模式有助于我們構(gòu)建可擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)，使得在系統(tǒng)功能發(fā)生變化時(shí)，我們能夠更加方便地添加或修改代碼。提高軟件可讀性設(shè)計(jì)模式通常具有特定的命名和結(jié)構(gòu)，這使得代碼更加易于理解和維護(hù)。輸入標(biāo)題單一職責(zé)原則最少知識(shí)原則設(shè)計(jì)模式的選用原則一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)該對(duì)其他軟件實(shí)體的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)了解最少。在軟件中，如果S是T的子類型，則程序中使用T類型的對(duì)象可以用S類型的對(duì)象來替換，而不會(huì)改變程序的行為。軟件實(shí)體應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。也就是說，軟件實(shí)體應(yīng)該通過擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)變化，而不是通過修改已有的代碼。一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)職責(zé)，即只負(fù)責(zé)一項(xiàng)功能或業(yè)務(wù)邏輯。里氏替換原則開閉原則分析問題首先需要分析當(dāng)前的問題，確定是否存在設(shè)計(jì)模式可以解決該問題。選擇設(shè)計(jì)模式根據(jù)分析結(jié)果，選擇適合的設(shè)計(jì)模式。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式將選擇的設(shè)計(jì)模式應(yīng)用到代碼中，并進(jìn)行必要的修改和調(diào)整。測(cè)試對(duì)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行測(cè)試，確保其能夠正常工作并解決相應(yīng)的問題。設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)步驟設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析04設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析設(shè)計(jì)模式是軟件工程中經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐和驗(yàn)證的有效解決方案，用于解決常見的設(shè)計(jì)問題。它們提供了一種重用和改進(jìn)軟件設(shè)計(jì)的方法，有助于提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率。設(shè)計(jì)模式的實(shí)踐案例05總結(jié)詞工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。詳細(xì)描述工廠模式通過抽象一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式，使得代碼更加靈活，易于擴(kuò)展和維護(hù)。例如，在游戲開發(fā)中，工廠模式可以用于創(chuàng)建不同類型的角色或物品，使得游戲邏輯與具體的角色或物品實(shí)現(xiàn)解耦，提高代碼的可重用性和可維護(hù)性。工廠模式的實(shí)踐案例VS單例模式是一種對(duì)象設(shè)計(jì)模式，它確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。詳細(xì)描述單例模式常用于需要頻繁創(chuàng)建和銷毀同一對(duì)象的場(chǎng)景，以減少資源消耗和提高性能。例如，在數(shù)據(jù)庫連接池的設(shè)計(jì)中，單例模式可以確保整個(gè)應(yīng)用程序中只有一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接池實(shí)例，避免了頻繁的創(chuàng)建和銷毀連接帶來的開銷。通過單例模式，可以全局訪問連接池，提高性能和資源利用率?？偨Y(jié)詞單例模式的實(shí)踐案例總結(jié)詞適配器模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它通過將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端所期望的另一種接口，使得原本由于接口不兼容而無法協(xié)同工作的類能夠一起工作。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述適配器模式在處理不同系統(tǒng)間的接口不兼容問題時(shí)非常有用。例如，在軟件開發(fā)中，不同的系統(tǒng)或模塊可能使用不同的數(shù)據(jù)格式或通