【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的使用。在這個計算機(jī)軟件快速發(fā)展的時代，人們對計算機(jī)性能的要求不斷提高，傳統(tǒng)的計算機(jī)程序設(shè)計已經(jīng)不能滿足當(dāng)代社會發(fā)展的需求了。而軟件設(shè)計模式作為當(dāng)代計算機(jī)軟件開發(fā)而形成的一種全新的設(shè)計理念，軟件設(shè)計模式在計算機(jī)的應(yīng)用中顯得越來越重要了。本文對軟件設(shè)計模式以及軟件設(shè)計模式的使用做了相關(guān)的分析。

【關(guān)鍵詞】軟件設(shè)計;設(shè)計模式;使用

引言

在這個網(wǎng)絡(luò)信息化時代里，計算機(jī)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，計算機(jī)軟件也變得越來越復(fù)雜。計算機(jī)軟件被廣泛的應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的方方面面，為我國社會以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了技術(shù)依靠。在人們生活水平改善的同時，人們對軟件的重用性以及安全性的需求也越來越高。因此，對計算機(jī)軟件設(shè)計模式進(jìn)行研究有著重大意義。

1.軟件設(shè)計模式的概述

軟件設(shè)計模式（software design patt-ern）是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)[1]。使用設(shè)計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。軟件設(shè)計模式是對面向?qū)ο笤O(shè)計中反復(fù)出現(xiàn)的問題的解決方案。設(shè)計模式最早是由建筑設(shè)計領(lǐng)域中引入到計算機(jī)軟件設(shè)計中。

軟件設(shè)計模式可以是人們更加簡單地復(fù)用成功的設(shè)計以及結(jié)構(gòu)體系，為軟件設(shè)計者提供設(shè)計思路。軟件設(shè)計模式中必不可少的四個基本要素就是模式名稱、問題、解決方案以及效果。

模式名稱是一個助記名，其主要作用是通過兩個詞來描述軟件模式中的問題、解決方案以及效果。模式名稱可以為軟件設(shè)計人員提供設(shè)計思路，從而提高設(shè)計效率[2]。問題是對軟件設(shè)計模式中問題的前因后果進(jìn)行描述，問題的提出有助于設(shè)計人員更好的抱我軟件設(shè)計，問題可能是對軟件模式中特定的設(shè)計問題進(jìn)行描述，例如怎樣用對象表示算法，問題是軟件設(shè)計模式中影響設(shè)計效果的一個重要因素，在進(jìn)行模式設(shè)計時，對于問題部分有時必須滿足一定的條件才能進(jìn)行設(shè)計。解決方案描述了軟件設(shè)計中各個組成部分，它是針對設(shè)計模式中存在問題的一種有效解決方法。

解決方案中的各種元素可以應(yīng)用在多種不同的場合。效果描述了模式應(yīng)用的效果及使用模式應(yīng)權(quán)衡的問題。盡管我們描述設(shè)計決策時，并不總提到模式效果，但它們對于評價設(shè)計選擇和理解使用模式的代價及好處具有重要意義。軟件效果大多關(guān)注對時間和空間的衡量，它們也表述了語言和實(shí)現(xiàn)問題。因?yàn)閺?fù)用是面向?qū)ο笤O(shè)計的要素之一，所以模式效果包括它對系統(tǒng)的靈活性、擴(kuò)充性或可移植性的影響，顯式地列出這些效果對理解和評價這些模式很有幫助。

2.軟件設(shè)計模式的重要性

計算機(jī)技術(shù)作為當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在我國社會以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中有著積極的作用。計算機(jī)軟件的使用越來越普遍，為我國當(dāng)代企事業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供了保障[3]。但是在這個競爭激烈的市場環(huán)境中，人們對軟件設(shè)計模式中代碼的復(fù)用性、軟件模式的可維護(hù)性的需求越來越高。為此對軟件模式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計有著重大作用。軟件設(shè)計模式不僅可以增加代碼的復(fù)用性，提高軟件模式的可維護(hù)性，同時為設(shè)計人員提供設(shè)計思路，節(jié)約設(shè)計時間，提高設(shè)計效率，從而滿足我國當(dāng)代社會發(fā)展的需要。

3.軟件設(shè)計模式分類

3.1 結(jié)構(gòu)模式

結(jié)構(gòu)模式是對軟件系統(tǒng)中的基本結(jié)構(gòu)組織進(jìn)行描述。它是一種處理對象與模式結(jié)構(gòu)的組成形式。結(jié)構(gòu)模式提供一些子系統(tǒng)，制定他們的職責(zé)，并制定出一定模式規(guī)則將這些子系統(tǒng)組織起來，從而為設(shè)計人員提供設(shè)計思路，滿足用戶的需求。

3.2 創(chuàng)建模式

創(chuàng)建模式的核心思想就是將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建算法與它的部件以及組裝方式分離，使得構(gòu)建算法和組裝方式可以地獨(dú)立存在[4]。在創(chuàng)建模式中，用戶端不需要負(fù)責(zé)對象的創(chuàng)建和組裝，軟件系統(tǒng)會將對象的創(chuàng)建交由具體的創(chuàng)建者，把組裝的任務(wù)交給專門負(fù)責(zé)部件組裝的人員，從而明確了軟件系統(tǒng)中各個類的職責(zé)。創(chuàng)建模式主要有組裝類、創(chuàng)建者、抽象產(chǎn)品等部分組成。在創(chuàng)建模式中，軟件程序代碼不依賴具體的對象，因此當(dāng)用戶在創(chuàng)建一個新的對象時，利用原來的代碼就可以完成對象的創(chuàng)建。復(fù)用同樣的構(gòu)建算法可以創(chuàng)建不同的表示，不同的構(gòu)建過程可以復(fù)用相同的部件組裝方式。

3.3 行為模式

行為模式是從大量的實(shí)際行為中總結(jié)出來作為行為的理論標(biāo)準(zhǔn)。在軟件設(shè)計模式中，行為模式只對軟件模式中的算法以及對象之間的職責(zé)分配情況進(jìn)行描述。行為模式對人在執(zhí)行某種任務(wù)行為的抽象概括，用來衡量以及分析人們的行為動作。在行為軟件設(shè)計模式中，它所描述的不僅僅是對象的設(shè)計模式，同時還是對象與描述類之間的模式。

4.軟件設(shè)計模式的使用

為了迎合當(dāng)代人們對軟件代碼的復(fù)用需求以及軟件模式的可維護(hù)性，設(shè)計人員對軟件模式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，將軟件設(shè)計模式進(jìn)行分類，其次就是要選擇合適的設(shè)計模式運(yùn)用到具體的環(huán)境中去。

4.1 設(shè)計模式的選擇

隨著我國當(dāng)前軟件設(shè)計模式的研究不斷深入，設(shè)計模式越來越多，不同的環(huán)境對設(shè)計模式的需求也會不同，正確的選擇設(shè)計模式可以為設(shè)計人員提供許多便利。首先要理解問題需求，設(shè)計人員要根據(jù)模式所針對的問題，選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｊ?。其次，研究組內(nèi)模式，對組內(nèi)的意圖、目的進(jìn)行相關(guān)分析。最后尋找解決方案，在對問題進(jìn)行分析之后，需要對問題的可行性選擇合適的設(shè)計模式。

4.2 設(shè)計模式的使用

在選擇好設(shè)計模式后，就是將設(shè)計模式應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計過程中。在使用設(shè)計模式的時候必須遵循的一個原則就是循序漸進(jìn)。首先根據(jù)設(shè)計模式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，了解設(shè)計模式之間的協(xié)作關(guān)系，同時還要弄清楚這種設(shè)計模式使用什么樣的環(huán)境，其設(shè)計的目的與意圖是什么，其次，在了解了設(shè)計模式的結(jié)構(gòu)、意圖以及適用范圍之后，選擇好模式參與者的名字，確保設(shè)計模式在應(yīng)用中統(tǒng)一。再次，建立起設(shè)計模式中各元素之間的關(guān)系，明晰他們之間的接口，在設(shè)計模式中要弄清數(shù)據(jù)與對象引用的實(shí)際變量。最后就是實(shí)現(xiàn)執(zhí)行模式內(nèi)職務(wù)與協(xié)作的操作。

5.結(jié)語

在我國當(dāng)前社會發(fā)展過程中，模式設(shè)計這一概念已經(jīng)被廣大設(shè)計人員所接受，并在實(shí)際的軟件設(shè)計中得到了廣泛的使用。在進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)活動中，有一些設(shè)計在在起始階段能夠工作的很好，對著項(xiàng)目的進(jìn)展，經(jīng)常需要對已有的代碼進(jìn)行變換，而原有的設(shè)計模式已經(jīng)不能很好的滿足工作的需求，使用設(shè)計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。

設(shè)計模式是針對問題的產(chǎn)生而提出的一種解決方案，它可以幫助設(shè)計人員理清設(shè)計思路，為設(shè)計人員提供設(shè)計方法，一旦設(shè)計人員理解了一個設(shè)計模式的意圖、動機(jī)，那么在設(shè)計過程中，就很容易的發(fā)現(xiàn)適用于我們自己的設(shè)計模式，從而大大簡化設(shè)計工作，并且可以得到一個比較理想的設(shè)計方案，滿足項(xiàng)目設(shè)計的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉東，閆新慶，李勇敢.Observer軟件設(shè)計模式在Delphi中的實(shí)現(xiàn)[J].河南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2001（04）.

[2]王越超，姚娛.探討軟件設(shè)計模式背后的科學(xué)方法與科學(xué)哲學(xué)[J].廣州城市職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2010（01）.

[3]呂雪峰，趙軍芬.嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計模式研究與應(yīng)用[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2007（10）.

[4]饒一梅，王治寶，王秀峰.軟件設(shè)計模式及其在Java類庫中的典型實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2002（04）.

作者簡介：王飛（1982—），男，河南鄭州人，河南省工業(yè)設(shè)計學(xué)校教師，研究方向：計算機(jī)視覺及軟件工程。