《軟件工程設(shè)計模式》課件

軟件工程設(shè)計模式軟件工程設(shè)計模式概述常見的設(shè)計模式分類如何選擇和使用設(shè)計模式設(shè)計模式的優(yōu)缺點分析設(shè)計模式的實踐案例軟件工程設(shè)計模式概述01定義與分類定義設(shè)計模式是一種針對常見軟件設(shè)計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)計模式的目的和意義設(shè)計模式的目的是提高軟件的可重用性、可維護性和可擴展性，同時降低軟件開發(fā)的復(fù)雜度。目的設(shè)計模式有助于提高軟件工程師的設(shè)計水平和編碼能力，使軟件設(shè)計更加規(guī)范、高效和可靠。意義設(shè)計模式的概念最早可以追溯到1970年代，當(dāng)時建筑師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)計思想和方法論。隨著時間的推移，設(shè)計模式不斷發(fā)展和完善，形成了許多經(jīng)典的設(shè)計模式，如工廠模式、單例模式、觀察者模式等。發(fā)展設(shè)計模式的起源與發(fā)展常見的設(shè)計模式分類02ABCD抽象工廠模式提供一個框架，用于創(chuàng)建一系列相關(guān)或互相依賴的對象，而無需指定它們具體的類。單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。建造者模式提供了一種構(gòu)建對象的最佳方式。這種類型的設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。工廠方法模式定義一個用于創(chuàng)建對象的最佳方式。工廠方法使一個類的實例化延遲到其子類。創(chuàng)建型模式適配器模式將一個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端所期望的另一個接口表示，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。裝飾器模式動態(tài)地給一個對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現(xiàn)解耦，使得兩者可以獨立變化。外觀模式為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個一致的界面，此模式定義了一個高層接口，這個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聚合對象中的各個元素，而又不暴露該對象的內(nèi)部表示。策略模式定義了一系列的算法，并將每一個算法封裝起來，使它們可以互相替換，讓算法獨立于使用它的客戶。觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴關(guān)系，這樣一來，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)，則所有依賴于它的對象都會得到通知并被自動更新。模板方法模式定義了一個操作中的算法骨架，將某些步驟延遲到子類中實現(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)計模式03設(shè)計模式的適用場景代碼復(fù)用設(shè)計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。提高軟件可擴展性設(shè)計模式有助于我們構(gòu)建可擴展的軟件系統(tǒng)，使得在系統(tǒng)功能發(fā)生變化時，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。輸入標(biāo)題單一職責(zé)原則最少知識原則設(shè)計模式的選用原則一個軟件實體應(yīng)該對其他軟件實體的內(nèi)部實現(xiàn)細節(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類型的對象可以用S類型的對象來替換，而不會改變程序的行為。軟件實體應(yīng)該對擴展開放，對修改封閉。也就是說，軟件實體應(yīng)該通過擴展來實現(xiàn)變化，而不是通過修改已有的代碼。一個類應(yīng)該只有一個職責(zé)，即只負責(zé)一項功能或業(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)計模式可以解決該問題。選擇設(shè)計模式根據(jù)分析結(jié)果，選擇適合的設(shè)計模式。實現(xiàn)設(shè)計模式將選擇的設(shè)計模式應(yīng)用到代碼中，并進行必要的修改和調(diào)整。測試對實現(xiàn)的設(shè)計模式進行測試，確保其能夠正常工作并解決相應(yīng)的問題。設(shè)計模式的實現(xiàn)步驟設(shè)計模式的優(yōu)缺點分析04設(shè)計模式的優(yōu)缺點分析設(shè)計模式是軟件工程中經(jīng)過反復(fù)實踐和驗證的有效解決方案，用于解決常見的設(shè)計問題。它們提供了一種重用和改進軟件設(shè)計的方法，有助于提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率。設(shè)計模式的實踐案例05總結(jié)詞工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。詳細描述工廠模式通過抽象一個創(chuàng)建對象的最佳方式，使得代碼更加靈活，易于擴展和維護。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現(xiàn)解耦，提高代碼的可重用性和可維護性。工廠模式的實踐案例VS單例模式是一種對象設(shè)計模式，它確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。詳細描述單例模式常用于需要頻繁創(chuàng)建和銷毀同一對象的場景，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)計中，單例模式可以確保整個應(yīng)用程序中只有一個數(shù)據(jù)庫連接池實例，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)詞單例模式的實踐案例總結(jié)詞適配器模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式，它通過將一個類的接口轉(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。要點一要點二詳細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