架构师培训讲义6-类结构设计

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1、详细设计阶段的类结构设计详细设计阶段的一个十分重要的问题，就是进行类设计。类设计直接对应于实现设计，它的设计质量直接影响着软件的质量，所以这个阶段是十分重要的。这就给我们提出了一个问题，类是如何确定的，如何合理的规划类，这就要给我们提出一些原则，或者是一些模式。设计模式是有关中小尺度的对象和框架的设计。应用在实现架构模式定义的大尺度的连接解决方案中。也适合于任何局部的详细设计。设计模式也称之为微观架构模式。第一节类结构设计中的通用职责分配软件模式GRASP模式（GeneralResponsibilityAssignmentSo

2、ftwarePatterns通用职责分配软件模式）能够帮助我们理解基本的对象设计技术，并且用一种系统的、可推理的、可说明的方式来应用设计理论。一、根据职责设计对象职责：职责与一个对象的义务相关联，职责主要分为两种类型：1）了解型（knowing）了解私有的封装数据；了解相关联的相关对象；了解能够派生或者计算的事物。2）行为型（doing）自身执行一些行为，如建造一个对象或者进行一个计算；在其它对象中进行初始化操作；在其它对象中控制或者协调各项活动。职责是对象设计过程中，被分配给对象的类的。我们常常能从领域模型推理出了解型相关的

3、职责，这是因为领域模型实际上展示了对象的属性和相互关联。二、职责和交互图在UML中，职责分配到何处（通过操作来实现）这样的问题，贯穿了交互图生成的整个过程。例如：所以，当交互图创建的时候，实际上已经为对象分配了职责，这体现到交互图就是发送消息到不同的对象。三、在职责分配中的通用原则总结一下：l巧妙的职责分配在对象设计中非常重要。l决定职责如何分配的行为常常在创建交互图的之后发生，当然也会贯穿于编程过程。l模式是已经命名的问题/解决方案组合，它把与职责分配有关的好的建议和原则汇编成文。四、信息专家模式解决方案：将职责分配给拥有履

4、行一个职责所必需信息的类，也就是信息专家。问题：在开始分配职责的时候，首先要清晰的陈述职责。假定某个类需要知道一次销售的总额。根据专家模式，我们应该寻找一个对象类，它具有计算总额所需要的信息。关键：使用概念模型（现实世界领域的概念类）还是设计模型（软件类）来分析所具有所需信息的类呢？答：1．如果设计模型中存在相关的类，先在设计模型中查看。2．如果设计模相中不存在相关的类，则查看概念模型，试着应用或者扩展概念模型，得出相应的概念类。我们下面来讨论一下这个例子。假定有如下概念模型。到底谁是信息专家呢？如果我们需要确定销售总额。可以

5、看出来，一个Sale类的实例，将包括“销售线项目”和“产品规格说明”的全部信息。也就是说，Sale类是一个关于销售总额的合适的信息专家。而SalesLineItem可以确定子销售额，这就是确定子销售额的信息专家。进一步，ProductSpecification能确定价格等，它就是“产品规格说明”的信息专家。上面已经提到，在创建交互图语境的时候，常常出现职责分配的问题。设想我们正在绘设计模型图，并且在为对象分配职责，从软件的角度，我们关注一下：为了得到总额信息，需要向Sale发出请求总额请求，于是Sale得到了getTotal方

6、法。而销售需要取得数量信息，就要向“销售线项目”发出请求，这就在SalesLineItem得到了getSubtotal方法。而销售线项目需要向“产品规格说明”取得价格信息，这就在ProductSpecification类得到了getPrice方法。这样的思考，我们就在概念模型的基础上，得到了设计模型。注意：职责的实现需要信息，而信息往往分布在不同的对象中，这就意味着需要许多“部分”的信息专家来协作完成一个任务。信息专家模式于现实世界具有相似性，它往往导致这样的设计：软件对象完成它所代表的现实世界对象的机械操作。但是，某些情况下

7、专家模式所描述的解决方案并不合适，这主要会造成耦合性和内聚性的一些问题。后面我们会加以讨论。五、创建者模式解决方案：如果符合下面一个或者多个条件，则可以把创建类A的职责分配给类B。1，类B聚和类A的对象。2，类B包含类A的对象。3，类B记录类A的对象的实例。4，类B密切使用类A的对象。5，类B初始化数据并在创建类A的实例的时候传递给类A（因此，类B是创建类A实例的一个专家）。如果符合多个条件，类B聚合或者包含类A的条件优先。问题：谁应该负责产生类的实例？创建对象是面向对象系统最普遍的活动之一，因此，拥有一个分配创建对象职责的通

8、用原则是非常有用的。如果职责分配合理，设计就能降低耦合度，提高设计的清晰度、封装性和重用性。讨论：创建者模式指导怎样分配和创建对象（一个非常重要的任务）相关的职责。通过下面的交互图，我们立刻就能发现Sale具备Payment创建者的职责。创建者模式的一个基本目的，就是找到一个