基于UML描述的设计模式研究

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1、第十章：设计模式面向对象分析与设计一、设计模式概述二、设计模式应用三、设计模式特点四、设计模式方法五、实战锦囊基于UML描述的设计模式研究一、模式概述自从1991年以来，模式观念和理论逐渐成为面向对象领域中热门的话题之一。本节探讨如何使用模式，用面向对象的思想，解决软件上的常见问题。作为一个优秀的软件设计师，他是一直在追求这样一种思路：设计可以并且应该独立于实现的细节，设计通常被看作是一个抽象的概念而实现是一个代码的具体实例。什么是模式？顾名思意，模式是人们遭遇到特定问题时，大家惯用的应付方式。模式可用来解决问题，而且是有效、可靠的。掌握越多的模式，运用越

2、成熟，就越是杰出的设计专家。根据模式理论大师ChristopherAlexander的定义：模式是某外在环境(Context)下，对特定问题(Problem)的惯用解决方案(Solution)。一、模式概述我们会认为在不知道地形布局的时候设计房屋，或者在不清楚使用的道材料的时候建造摩天大厦是不合理的事情。在开发过程中，我们将线程、分布这类概念看作为小的编码的细节的看法无疑是在设计中导致浪费精力的导火索，最终我们发现的是理论与实践的差距在实践中要比在理论中还大。虽然在一些情况下一个高层次设计的某部分可以在许多技术下保持不变，但是更多的情况是我们需要亲自来补足

3、这个圆圈，允许细节和实际的信息来影响并告知系统的结构。模式(Patterns)的作用就是获取这些结构上的信息。它们可以描述--预见性的或回顾性的--设计和设计的原理，讲述从问题到解决，说明环境，获取工作的动力以及应此产生的结果。一、模式概述在上一节中，我们提到了应用框架，其实设计模式和框架这两个概念总容易被混淆，其实它们之间还是有区别的。组件通常是代码重用，而设计模式是设计重用，框架则介于两者之间，部分代码重用，部分设计重用，有时分析也可重用。在软件生产中有三种级别的重用：内部重用，即在同一应用中能公共使用的抽象块；代码重用，即将通用模块组合成库或工具集，

4、以便在多个应用和领域都能使用；应用框架的重用，即为专用领域提供通用的或现成的基础结构，以获得最高级别的重用性。在这一章节中，我们使用了一些UML的描述方法来说明设计模式，用UML来描述面向对象问题，具有说服力。设计模式与框架虽然相似，但却有着根本的不同。设计模式是对在某种环境中反复出现的问题以及解决该问题的方案的描述，它比框架更抽象；框架可以用代码表示，也能直接执行或复用，而对模式而言只有实例才能用代码表示；设计模式是比框架更小的元素，一个框架中往往含有一个或多个设计模式，框架总是针对某一特定应用领域，但同一模式却可适用于各种应用。可以说，框架是软件，而设

5、计模式是软件的知识。一、设计模式概述二、设计模式应用三、设计模式特点四、设计模式方法五、实战锦囊基于UML描述的设计模式研究二、设计模式应用我们通常用UML的类图、对象图、序列图来描述设计模式。★MVC是的好例子，了解它就能了解机制、框架、模式及思维模式等观念。★至今MVC观念仍盛行，纵使有些改良，但仍保留原来的概念和思想，通过它可以了解各种软件的结构，如VisualC++、BorlandC++，JAVASWing等的界面框架也是MVC的新品种。MVC的目的:传统的过程序软件中，程序指挥用户，不是由用户随意指挥的。这种用户界面较简单，所以程序常含有界面，程

6、序和界面合而为一。现在流行的消息驱动的软件中，用户具有主动权，可主导程序的执行顺序。这种界面较复杂，若程序都含有界面，则程序师必须费神处理复杂的界面，就无法用心于与应用领域有关的程序部分了。因此，程序和界面应该分而治之，MVC就应运而生了。二、设计模式应用一般而言，一个模式有四个基本要素：1.模式名称，一个助记名，它用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果。命名一个新的模式增加了我们的设计词汇。设计模式允许我们在较高的抽象层次上进行设计。基于一个模式词汇表，我们自己以及同事之间就可以讨论模式并在编写文档时使用它们。模式名可以帮助我们思考，便于我们与其他人

7、交流设计思想及设计结果。找到恰当的模式名也是我们设计模式编目工作的难点之一。2.问题描述了应该在何时使用模式。它解释了设计问题和问题存在的前因后果，它可能描述了特定的设计问题，如怎样用对象表示算法等。也可能描述了导致不灵活设计的类或对象结构。有时候，问题部分会包括使用模式必须满足的一系列先决条件。3.解决方案描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。因为模式就像一个模板，可应用于多种不同场合，所以解决方案并不描述一个特定而具体的设计或实现，而是提供设计问题的抽象描述和怎样用一个具有一般意义的元素组合（类或对象组合）来解决这个问题。4.

8、效果描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题。尽管我们描述设计决