软件工程中的架构设计与模式应用1

软件工程中的架构设计与模式应用

制作人：DAJUAN时间：2024年X月目录第1章软件架构设计基础第2章软件架构模式及其应用第3章软件设计模式概述第4章结构型设计模式第5章行为型设计模式01第1章软件架构设计基础

什么是软件架构设计软件架构设计是指在软件开发过程中，规划和设计软件各个组成部分之间的关系，以及整体结构和行为的过程。在软件架构设计中，需要考虑各个模块之间的通信方式、数据流向以及模块之间的接口设计等关键因素。

软件架构设计的重要性提高代码的可读性和易于维护可维护性方便在后续需求变更时进行功能扩展可扩展性模块化设计可以提高代码的复用性可重用性设计安全的软件架构可以有效防止恶意攻击安全性软件架构设计原则模块内部高内聚，模块之间低耦合高内聚低耦合将功能拆分成独立的模块，方便管理和维护模块化将软件划分为不同层次，实现分工合作分层每个模块只负责一项功能，避免功能耦合单一职责原则常用软件架构模式Model-View-Controller模式MVC模式Model-View-ViewModel模式MVVM模式Model-View-Presenter模式MVP模式软件架构设计案例分析通过分布式架构实现高并发支付支付系统架构设计使用微服务架构实现快速响应和扩展电商平台架构设计采用事件驱动架构实现智能联动智能家居系统架构设计构建高可靠、高性能的大数据处理系统大数据分析平台架构设计02第2章软件架构模式及其应用

MVC模式MVC模式将软件应用分为数据模型、用户界面和控制器三个部分，有助于降低模块之间的耦合性，提高代码的可维护性和复用性。

MVP模式数据模型Model用户界面View呈现者Presenter

MVVM模式MVVM模式是一种前端架构模式，强调数据绑定，实现视图和数据的自动同步更新，有助于提高开发效率和代码的可维护性。

微服务架构每个服务都可以独立部署独立部署每个服务都可以独立扩展独立扩展便于团队之间的协作团队协作

MVP前后端分离业务逻辑清晰测试容易MVVM数据绑定自动更新视图分离微服务独立部署弹性扩展团队协作常见架构模式比较MVC模块化复用性高分工明确总结软件架构模式在软件工程中扮演着重要的角色，不同的架构模式适用于不同的场景，选择合适的架构模式能够提高软件系统的可维护性和扩展性，降低开发成本。03第三章软件设计模式概述

什么是设计模式设计模式是针对特定情境下经常出现的问题所提出的解决方案，是一种经过验证的最佳实践。定义

常用设计模式分类用于对象的创建创建型模式用于对象之间的交互行为型模式用于对象的组合结构型模式

单例模式特点保证一个类只有一个实例提供一个全局访问点工厂模式工厂模式是一种创建模式，通过工厂方法创建对象，隐藏对象的创建细节，提高代码的灵活性和扩展性。04第四章结构型设计模式

适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式，用于让不兼容的接口能够一起工作，通过适配器转换接口。这种模式可以帮助系统间实现框架协作，将不兼容的接口适配成统一的接口。

适配器模式提高系统的灵活性优点增加了类的透明性优点过多的适配器会导致系统凌乱缺点

装饰者模式装饰者模式是一种结构型设计模式，用于动态地给对象添加新的功能，而不改变其接口。通过将对象放入特殊包装中，可以不断地添加新的功能。

装饰者模式避免类爆炸优点灵活地扩展功能优点增加代码复杂度缺点

代理模式代理模式是一种结构型设计模式，用于控制对对象的访问，通过代理类代替被代理对象进行操作。代理模式可以用于权限控制、延迟加载等场景。

代理模式保护对象优点增加安全性优点增加了系统复杂度缺点

桥接模式桥接模式是一种结构型设计模式，将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化，降低耦合性。通过桥接模式，可以灵活组合不同的抽象和实现。

桥接模式分离抽象与实现优点扩展能力强优点增加系统理解难度缺点

05第五章行为型设计模式

观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式，定义对象之间的一对多依赖关系，当对象状态发生改变时，所有依赖它的对象会得到通知。这种模式可以实现松耦合，当一个对象发生变化时，其他相关对象可以随之变化，适用于多个对象间的动态关系。

观察者模式应用场景实时更新消息状态消息通知系统实时更新气象信息气象站更新股票价格股票报价处理事件通知事件监听器策略模式策略模式是一种行为型设计模式，定义一系列算法，把每个算法封装起来，并使它们可以互相替换，使得算法可以独立变化。这种模式可以提供多种算法实现，使得客户端可以根据不同情况选择合适的算法应用，实现了开闭原则和单一职责原则。

策略模式优势可以动态切换算法灵活性复用现有算法复用性方便增加新的算法扩展性命令模式命令模式是一种行为型设计模式，将请求封装成命令对象，从而使得请求的发起者和执行者解耦。通过将请求封装成独立的对象，可以实现命令的参数化，队列化和撤销功能。命令模式适用于需要支持命令的撤销和重做操作的场景。编辑器撤销操作重做操作复制粘贴队列管理处理任务队列撤销操作记录恢复操作记录日程安排添加日程修改日程删除日程命令模式实例遥控器打开/关闭电视调整音量切换频道备忘录模式备忘录模式是一种行为型设计模式，用于捕获一个对象的内部状态，并在需要时恢复该状态，实现对象状态