设计模式的选择及软件设计中的应用

　　摘要：设计模式是一套能够被重复使用、经过分类的、多人协作的代码设计经验的总结， 在软件设计中有着重要作用， 可以让软件代码可靠性更高， 更容易被人理解。本文介绍了设计模式的概念， 并对其进行了简单的分类， 阐述了设计模式的选择以及应用。

　　关键词：软件设计； 设计模式； 应用；

　　在信息技术快速发展的今天， 许多工作领域都离不开软件设计， 软件可以大大提高人们的工作效率， 给人们带来很大的便利。在软件设计中， 设计模式的合理利用可以让相关软件代码能够得到重复使用， 提高软件设计的效率， 同时还增强了软件代码的可靠性。目前软件设计模式已经取得了一定的成果， 但是从社会需求和社会发展而言， 设计模式还有着很大的提升空间， 在这种的背景下， 研究软件设计模式对于相关从业人员而言， 具有一定的借鉴意义。

　　1 设计模式的概述

　　在面对对象的软件设计中， 通常会有许多问题会重复出现。解决这些问题的有效办法就是设计模式， 设计模式的概念最早是从建筑学中诞生的， 当初主要是为了让建筑设计人员解决在设计时遇到的重复问题。随着技术的发展， 设计模式逐渐从建筑领域转化为计算机领域， 主要关注的是面向对象软件设计中容易出现的重复问题， 不同的设计模式都有着各自特有的强度和语境， 强度在设计模式中作为语境的元素， 而强度则是对设计模式的使用情况进行解释。在软件设计中， 设计模式主要完成对多数验证正确的提炼和记录。

　　2 设计模式的分类

　　不同的设计模式都有着各自的适用环境和特点， 在进行模式的选取之前， 首先要了解不同的设计模式， 只有这样， 才可以在实际的软件设计中灵活运用， 常见的设计模式包括以下几种：

　　2.1 享元模式

　　在软件设计中， 经常会遇到很多共性较大、相似的对象， 这种情况对系统的性能会产生一定的负面影响。享元模式可以较好的解决这个问题， 该模式可以提取多个对象的相似信息， 并将他们分类成为新的Flyweight对象， 如果要对原来的信息进行复原的话， 可以在Flyweight对象中进行， 这样可以有效地减少设计中程序对象的创建， 减小内存的占用率， 同时提高软件程序的性能。

　　2.2 Observer模式

　　该设计模式可以在软件对象中建立一对多的对应关系， 如果此模式中的一个对象发生变化时， 建立对应关系的其他对象也会及时更新。在软件的界面设计中， Observer模式的应用较为广泛， 在软件开发过程中， 往往需要把软件的业务逻辑同用户的界面分离开， 而Observer模式则可以有效地避免这种情况的发生。同时， Observer模式还可以很好的解决对象之间的状态同步问题， 如果一个用户视图的数据发生更改后， 相应的后台数据库也会进行同步的自动更新。

　　2.3 组合模式

　　组合模式主要功能是把软件对象划分为"整体-部分"的层次， 也就是树状结构， 可以有效地使单个对象和复合对象在实际的使用时能够保持较好的一致性。在软件界面设计中， 组合模式的应用也十分广泛， 比如可以利用此模式操作图形对象， 能够有效地提高代码的可重复程度， 使软件设计更加规范。

　　3 设计模式的选取和在软件设计中的应用

　　目前设计模式在软件设计中的应用主要表现在：

　　（1） 在进行软件开发之前， 就把设计模式计划应用到设计的多个环节之中；

　　（2） 在软件设计的过程中， 相关的工作已经开展， 例如软件结构已初步设计完成后， 为了保证软件的组件和模块更加灵活， 从而应用设计模式。

　　3.1 设计模式的选取

　　3.1.1 设计模式的选择

　　在选择设计模式时往往要考虑多方面的因素：

　　（1） 要充分考虑软件设计过程中的可变因素；

　　（2） 充分考虑不同的设计模式可以解决哪些问题以及他们各自的工作原理；

　　（3） 了解浏览模式的意图；

　　（4） 充分比较研究多个相似的模式；

　　（5） 了解不同的分析模式之间如何进行连接。

　　3.1.2 设计模式的选择步骤

　　为了能够在设计软件中高效地应用设计模式， 选择的步骤主要包括：

　　（1） 将要解决的问题抽象化， 并进行合理科学的划分；

　　（2） 根据实际问题的不同选择合适的设计模式；

　　（3） 将问题进行规划并匹配设计模式；

　　（4） 将选择的模式进行变体， 适当的修改和调整设计模式的原始结构， 便于有问题的解决；

　　（5） 细化软件体系的结构；

　　（6） 衡量度量设计的质量。

　　3.2 设计模式的应用

　　选取合适的设计模式后， 如何科学合理的应用也十分重要：

　　（1） 详细了解设计模式；

　　（2） 仔细观察代码示例部分和形式案例；

　　（3） 明确模式参与者在应用中的实际意义；

　　（4） 需要定义类；

　　（5） 使用专门的操作名称， 便于软件设计中多人协作的良好实现。

　　4 结语

　　在面向对象的软件设计领域， 设计模式得到了广泛的应用， 同时也有许多新的研究成果诞生。相信在今后的软件设计， 特别是面向对象软件设计中， 设计模式将会得到更好的发展和应用。

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