設(shè)計(jì)模式課件-1概述

1、任課教師：張偉芝任課教師：張偉芝第一章第一章 軟件體系結(jié)構(gòu)概述軟件體系結(jié)構(gòu)概述任課教師：張偉芝 授課教師 姓名：張偉芝 郵箱： 電話：80786208QQ： 76036466任課教師：張偉芝 課程內(nèi)容 課程簡介 課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 好設(shè)計(jì)的原則任課教師：張偉芝 課程內(nèi)容 課程簡介 課程

2、內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 好設(shè)計(jì)的原則任課教師：張偉芝工程師設(shè)計(jì)師分析師 架構(gòu)師項(xiàng)目經(jīng)理技術(shù)經(jīng)理CXO任課教師：張偉芝 教材及參考書任課教師：張偉芝 考核方式 必修課 36學(xué)時(shí)、2學(xué)分 平時(shí)成績：30% 平時(shí)表現(xiàn)：10%（課堂提問、課堂紀(jì)律、課堂出勤） 平時(shí)作業(yè)：20%（以45人為一個(gè)小組） 期末成績：70% 考試形式：閉卷、筆試THU SAGroup7任課教師：張偉芝 課程內(nèi)容 課程簡介 課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)方

3、式 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 好設(shè)計(jì)的原則任課教師：張偉芝 我們講什么？ 設(shè)計(jì)模式 體系結(jié)構(gòu)模式任課教師：張偉芝 什么是模式？ 模式是一條由三部分組成的規(guī)則。 一個(gè)特定環(huán)境、一個(gè)問題、一個(gè)解決方案。任課教師：張偉芝 他們之間的關(guān)系任課教師：張偉芝 學(xué)習(xí)的方式環(huán)境+問題+解決方案任課教師：張偉芝任課教師：張偉芝 全國交通違法數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境任

4、課教師：張偉芝 全國交通違法數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)問題 平臺(tái)異構(gòu) 語言異構(gòu) 系統(tǒng)架構(gòu)異構(gòu)任課教師：張偉芝 全國交通違法數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)解決方案THU SAGroup16面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA！任課教師：張偉芝 課程內(nèi)容 課程簡介 課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 好設(shè)計(jì)的原則任課教師：張偉芝 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式任課教師：張偉芝 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 單例模式要解決的問題獨(dú)生子女 解

5、決方案Static public partial class Form2 : Form public static Form2 instance; public static Form2 GetInstance() if (instance=null) instance = new Form2(); return instance; 任課教師：張偉芝 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式任課教師：張偉芝 課程內(nèi)容 課程簡介 課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式 第一個(gè)設(shè)計(jì)模式單例模式 好設(shè)計(jì)的原則任課教師：張偉芝zhangweizhieu

6、 設(shè)計(jì)正在“腐爛”的征兆 過于僵硬Rigidity 過于脆弱Fragility 不可重用性immobility 粘滯性過高viscosity 好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備如下三個(gè)性質(zhì) 可擴(kuò)展性(Extensibility) 靈活性(Flexibility) 可插入性(Pluggability)Robert C.MartinPeter Coad任課教師：張偉芝 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則名稱設(shè)計(jì)原則名稱設(shè)計(jì)原則簡介設(shè)計(jì)原則簡介重要性重要性單一職責(zé)原則單一職責(zé)原則(Single Responsibility Principle, SRP)類的職責(zé)

7、要單一，不能將太多的職責(zé)放在一個(gè)類中。開閉原則開閉原則(Open-Closed Principle, OCP)軟件實(shí)體對擴(kuò)展是開放的，但對修改是關(guān)閉的，即在不修改一個(gè)軟件實(shí)體的基礎(chǔ)上去擴(kuò)展其功能。里氏代換原則里氏代換原則(Liskov Substitution Principle, LSP)在軟件系統(tǒng)中，一個(gè)可以接受基類對象的地方必然可以接受一個(gè)子類對象。依賴倒轉(zhuǎn)原則依賴倒轉(zhuǎn)原則(Dependency Inversion Principle, DIP)要針對抽象層編程，而不要針對具體類編程。接口隔離原則接口隔離原則(Interface Segregation Principle, ISP)使用

8、多個(gè)專門的接口來取代一個(gè)統(tǒng)一的接口。 合成復(fù)用原則合成復(fù)用原則(Composite Reuse Principle, CRP)在系統(tǒng)中應(yīng)該盡量多使用組合和聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系，盡量少使用甚至不使用繼承關(guān)系。迪米特法則迪米特法則(Law of Demeter, LoD)一個(gè)軟件實(shí)體對其他實(shí)體的引用越少越好，或者說如果兩個(gè)類不必彼此直接通信，那么這兩個(gè)類就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生直接的相互作用，而是通過引入一個(gè)第三者發(fā)生間接交互。任課教師：張偉芝 單一職責(zé)原則 高內(nèi)聚性原則 避免相同的職責(zé)（也稱為功能）分散到不同的類中實(shí)現(xiàn)。 避免一個(gè)類承擔(dān)過多的職責(zé)。可以減少類之間的耦合任課

9、教師：張偉芝 單一職責(zé)原則示例 類的設(shè)計(jì)主要工作是“發(fā)現(xiàn)職責(zé)”并“分離職責(zé)”數(shù)據(jù)庫連接和數(shù)據(jù)庫訪問操作相互分離任課教師：張偉芝 遵守單一職責(zé)原則的設(shè)計(jì)模式 工廠模式 分離對象的“創(chuàng)建”和對象的“使用”任課教師：張偉芝 遵守單一職責(zé)原則的設(shè)計(jì)模式 模板方法模式 分離 “共性功能實(shí)現(xiàn)”和“個(gè)性擴(kuò)展”任課教師：張偉芝 遵守單一職責(zé)原則的設(shè)計(jì)模式 命令模式 分離“命令的請求者”和“命令的實(shí)現(xiàn)者”任課教師：張偉芝zhangweiz

10、 遵守單一職責(zé)原則的設(shè)計(jì)模式 代理模式 分離 “服務(wù)的請求者”和“服務(wù)的提供者”任課教師：張偉芝 遵守單一職責(zé)原則的體系結(jié)構(gòu)模式 一個(gè)模塊、子系統(tǒng)也應(yīng)該僅有一個(gè)引起它變化的原因任課教師：張偉芝 開閉原則 Open(Open for extension) 模塊的行為必須是開放的、支持?jǐn)U展的，而不是僵化的 Closed(Closed for modification) 在對模塊的功能進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，不應(yīng)該影響或大規(guī)模地影響已有的程序模塊 絕大部分的設(shè)計(jì)模式都符合開閉原則 抽象化是開閉原則的

11、關(guān)鍵要求開發(fā)人員可以在不修改系統(tǒng)中現(xiàn)有的功能代碼的前提下，而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行擴(kuò)展任課教師：張偉芝 里氏代換原則 主要是針對繼承的設(shè)計(jì)原則 子類型必須能夠替換掉它們的父類型、并出現(xiàn)在父類能夠出現(xiàn)的任何地方。 子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。任課教師：張偉芝 里氏替換原則 子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法，但不能覆蓋父類的非抽象方法。 子類中可以增加自己特有的方法。 當(dāng)子類的方法重載父類的方法時(shí)，方法的前置條件（即方法的形參）要比父類方法的輸入?yún)?shù)更寬松。 當(dāng)子類的方法實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法

12、時(shí)，方法的后置條件（即方法的返回值）要比父類更嚴(yán)格。任課教師：張偉芝 依賴倒置原則 將依賴關(guān)系倒置為依賴接口 上層模塊不應(yīng)該依賴于下層模塊，它們共同依賴于一個(gè)抽象 父類不能依賴子類，它們都要依賴抽象類 抽象不能依賴于具體，具體應(yīng)該要依賴于抽象任課教師：張偉芝 接口隔離 一個(gè)類對另外一個(gè)類的依賴性應(yīng)當(dāng)是建立在最小的接口上 客戶端不應(yīng)該依賴那些它不需要的接口（方法）接口的污染！任課教師：張偉芝 如何避免不良好的接口設(shè)計(jì) 用多個(gè)專門的接口，而不使用單一的總接口。 一個(gè)接

13、口就只代表一個(gè)角色 使用接口隔離原則拆分接口時(shí)，首先必須滿足單一職責(zé)原則任課教師：張偉芝 合成復(fù)用原則 又稱為組合/聚合復(fù)用原則 盡量使用對象組合，而不是繼承來達(dá)到復(fù)用目的 一個(gè)新的對象里通過關(guān)聯(lián)關(guān)系（包括組合關(guān)系和聚合關(guān)系）來使用一些已有的對象 新對象通過委派調(diào)用已有對象的方法達(dá)到復(fù)用其已有功能的目的簡言之：要盡量使用組合/聚合關(guān)系，少用繼承！？任課教師：張偉芝 合成復(fù)用原則 繼承復(fù)用：實(shí)現(xiàn)簡單，易于擴(kuò)展，沒有足夠的靈活性（“白箱”復(fù)用 ）DBUtil+ getConnection ().: Connec

14、tionStudentDAO+findStudentById (String id)findAllStudents ()save (StudentDTO student).: StudentDTO: List: intTeacherDAO+findTeacherById (String id)findAllTeachers ()save (TeacherDTO teacher).: TeacherDTO: List: int任課教師：張偉芝 合成復(fù)用原則 組合/聚合復(fù)用：耦合度相對較低，選擇性地調(diào)用成員對象的操作；可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行。（“黑箱”復(fù)用

15、 ）DBUtil+ getConnection ().: ConnectionStudentDAO- dBOperator : DBUtil+setDBOperator (DBUtil dBOperator)findStudentById (String id)findAllStudents ()save (StudentDTO student).: void: StudentDTO: List: intTeacherDAO- dBOperator : DBUtil+setDBOperator (DBUtil dBOperator)findTeacherById (String id)find

16、AllTeachers ()save (TeacherDTO teacher).: void: TeacherDTO: List: intNewDBUtil+ getConnection ().: Connection任課教師：張偉芝 迪米特法則 要求一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少的與其他實(shí)體發(fā)生相互作用 又稱為最少知識原則 不要和“陌生人”說話 只與你的直接朋友通信 每一個(gè)軟件單位對其他的單位都只有最少的知識，而且局限于那些與本單位密切相關(guān)的軟件單位創(chuàng)建松耦合的類任課教師：張偉芝 迪米特法則 某系統(tǒng)界面類(如F

17、orm1、Form2等類)與數(shù)據(jù)訪問類(如DAO1、DAO2等類)之間的調(diào)用關(guān)系較為復(fù)雜，如圖所示：任課教師：張偉芝 迪米特法則 如果其中的一個(gè)類需要調(diào)用另一個(gè)類的某一個(gè)方法的話，可以通過第三者轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)調(diào)用Form1Form2Form3Form4Form5DAO1DAO2DAO3DAO4Controller1Controller2任課教師：張偉芝 好設(shè)計(jì)的原則 單一職責(zé)原則要求在軟件系統(tǒng)中，一個(gè)類只負(fù)責(zé)一個(gè)功能領(lǐng)域中的相應(yīng)職責(zé)。 開閉原則要求一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉，即在不修改源代碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一個(gè)系統(tǒng)的行為。 里氏代換原則可以通俗表述為在軟件中如果能夠使用基類對象，那么一定能夠使用其子類對象。任課教師：張偉芝 好設(shè)計(jì)的原則 依賴倒轉(zhuǎn)原則要求抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象；要