【摘要】隨著科學技術(shù)的發(fā)展，計算機應用技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的使用。在這個計算機軟件快速發(fā)展的時代，人們對計算機性能的要求不斷提高，傳統(tǒng)的計算機程序設(shè)計已經(jīng)不能滿足當代社會發(fā)展的需求了。而軟件設(shè)計模式作為當代計算機軟件開發(fā)而形成的一種全新的設(shè)計理念，軟件設(shè)計模式在計算機的應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)絡信息化時代里，計算機技術(shù)得到了飛速發(fā)展，計算機軟件也變得越來越復雜。計算機軟件被廣泛的應用到人們?nèi)粘Ｉ町斨械姆椒矫婷?，為我國社會以及?jīng)濟的發(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，對計算機軟件設(shè)計模式進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)域中引入到計算機軟件設(shè)計中。

軟件設(shè)計模式可以是人們更加簡單地復用成功的設(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用在多種不同的場合。效果描述了模式應用的效果及使用模式應權(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現(xiàn)問題。因為復用是面向?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

計算機技術(shù)作為當代科學發(fā)展的產(chǎn)物，是先進生產(chǎn)力的代表，在我國社會以及經(jīng)濟發(fā)展過程中有著積極的作用。計算機軟件的使用越來越普遍，為我國當代企事業(yè)的經(jīng)濟效益提供了保障[3]。但是在這個競爭激烈的市場環(huán)境中，人們對軟件設(shè)計模式中代碼的復用性、軟件模式的可維護性的需求越來越高。為此對軟件模式進行優(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用性，提高軟件模式的可維護性，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，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立存在[4]。在創(chuàng)建模式中，用戶端不需要負責對象的創(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，把組裝的任務交給專門負責部件組裝的人員，從而明確了軟件系統(tǒng)中各個類的職責。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際行為中總結(jié)出來作為行為的理論標準。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分配情況進行描述。行為模式對人在執(zhí)行某種任務行為的抽象概括，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

為了迎合當代人們對軟件代碼的復用需求以及軟件模式的可維護性，設(shè)計人員對軟件模式進行了優(yōu)化設(shè)計，將軟件設(shè)計模式進行分類，其次就是要選擇合適的設(shè)計模式運用到具體的環(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?shù)哪Ｊ?。其次，研究組內(nèi)模式，對組內(nèi)的意圖、目的進行相關(guān)分析。最后尋找解決方案，在對問題進行分析之后，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)計模式應用到實際的設(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。首先根據(jù)設(shè)計模式的結(jié)構(gòu)進行分析，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)與對象引用的實際變量。最后就是實現(xiàn)執(zhí)行模式內(nèi)職務與協(xié)作的操作。

5.結(jié)語

在我國當前社會發(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，并在實際的軟件設(shè)計中得到了廣泛的使用。在進行項目開發(fā)活動中，有一些設(shè)計在在起始階段能夠工作的很好，對著項目的進展，經(jīng)常需要對已有的代碼進行變換，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，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，滿足項目設(shè)計的需求。

參考文獻

[1]張曉東，閆新慶，李勇敢.Observer軟件設(shè)計模式在Delphi中的實現(xiàn)[J].河南師范大學學報（自然科學版）， 2001（04）.

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

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

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

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