《软件工程设计模式》课件

软件工程设计模式软件工程设计模式概述常见的设计模式分类如何选择和使用设计模式设计模式的优缺点分析设计模式的实践案例软件工程设计模式概述01定义与分类定义设计模式是一种针对常见软件设计问题的最佳解决方案的模板，它可以被重复使用，解决一系列类似的问题。分类根据不同的分类标准，设计模式可以分为多种类型，如创建型、结构型、行为型等。设计模式的目的和意义设计模式的目的是提高软件的可重用性、可维护性和可扩展性，同时降低软件开发的复杂度。目的设计模式有助于提高软件工程师的设计水平和编码能力，使软件设计更加规范、高效和可靠。意义设计模式的概念最早可以追溯到1970年代，当时建筑师ChristopherAlexander等人提出了“模式语言”的概念，用于描述建筑设计和城市规划中的问题。起源随着软件工程的发展，设计模式逐渐被引入到软件开发领域，成为一种重要的软件设计思想和方法论。随着时间的推移，设计模式不断发展和完善，形成了许多经典的设计模式，如工厂模式、单例模式、观察者模式等。发展设计模式的起源与发展常见的设计模式分类02ABCD抽象工厂模式提供一个框架，用于创建一系列相关或互相依赖的对象，而无需指定它们具体的类。单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。建造者模式提供了一种构建对象的最佳方式。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。工厂方法模式定义一个用于创建对象的最佳方式。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。创建型模式适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口表示，从而使原本由于接口不兼容而无法协同工作的类能够一起工作。装饰器模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。桥接模式将抽象与实现解耦，使得两者可以独立变化。外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。结构型模式迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法独立于使用它的客户。观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，这样一来，当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。模板方法模式定义了一个操作中的算法骨架，将某些步骤延迟到子类中实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下重定义算法的某些步骤。行为型模式如何选择和使用设计模式03设计模式的适用场景代码复用设计模式可以帮助我们复用已有的解决方案，避免重复造轮子。降低耦合度通过使用设计模式，我们可以降低类与类之间的耦合度，使得代码更加灵活和易于维护。提高软件可扩展性设计模式有助于我们构建可扩展的软件系统，使得在系统功能发生变化时，我们能够更加方便地添加或修改代码。提高软件可读性设计模式通常具有特定的命名和结构，这使得代码更加易于理解和维护。输入标题单一职责原则最少知识原则设计模式的选用原则一个软件实体应该对其他软件实体的内部实现细节了解最少。在软件中，如果S是T的子类型，则程序中使用T类型的对象可以用S类型的对象来替换，而不会改变程序的行为。软件实体应该对扩展开放，对修改封闭。也就是说，软件实体应该通过扩展来实现变化，而不是通过修改已有的代码。一个类应该只有一个职责，即只负责一项功能或业务逻辑。里氏替换原则开闭原则分析问题首先需要分析当前的问题，确定是否存在设计模式可以解决该问题。选择设计模式根据分析结果，选择适合的设计模式。实现设计模式将选择的设计模式应用到代码中，并进行必要的修改和调整。测试对实现的设计模式进行测试，确保其能够正常工作并解决相应的问题。设计模式的实现步骤设计模式的优缺点分析04设计模式的优缺点分析设计模式是软件工程中经过反复实践和验证的有效解决方案，用于解决常见的设计问题。它们提供了一种重用和改进软件设计的方法，有助于提高软件质量和开发效率。设计模式的实践案例05总结词工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。详细描述工厂模式通过抽象一个创建对象的最佳方式，使得代码更加灵活，易于扩展和维护。例如，在游戏开发中，工厂模式可以用于创建不同类型的角色或物品，使得游戏逻辑与具体的角色或物品实现解耦，提高代码的可重用性和可维护性。工厂模式的实践案例VS单例模式是一种对象设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。详细描述单例模式常用于需要频繁创建和销毁同一对象的场景，以减少资源消耗和提高性能。例如，在数据库连接池的设计中，单例模式可以确保整个应用程序中只有一个数据库连接池实例，避免了频繁的创建和销毁连接带来的开销。通过单例模式，可以全局访问连接池，提高性能和资源利用率。总结词单例模式的实践案例总结词适配器模式是一种结构型设计模式，它通过将一个类的接口转换成客户端所期望的另一种接口，使得原本由于接口不兼容而无法协同工作的类能够一起工作。要点一要点二详细描述适配器模式在处理不同系统间的接口不兼容问题时非常有用。例如，在软件开发中，不同的系统或模块可能使用不同的数据格式或通