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軟件體系結(jié)構(gòu)模式,1,軟件體系結(jié)構(gòu)模式,教學(xué)目標(biāo): 掌握模式的概念 熟練掌握模式的構(gòu)成 掌握模式的類別 教學(xué)重點(diǎn): 掌握模式的概念、作用與構(gòu)成 教學(xué)難點(diǎn): 熟練掌握模式的構(gòu)成,2,一、什么是模式,當(dāng)專家求解一個(gè)特殊問(wèn)題時(shí)，一般不會(huì)發(fā)明一種和已有解決完全不同的方案來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。 他們往往想起已解決的相似問(wèn)題，并重用其解法的精華來(lái)解決新問(wèn)題。 這種“專家行為”，即同時(shí)考慮一對(duì)問(wèn)題-求解方案，在很多不同領(lǐng)域中是共同的。--模式,3,1.1 軟體體系結(jié)構(gòu)的模式,軟體體系結(jié)構(gòu)的模式描述了一個(gè)出現(xiàn)在特定設(shè)計(jì)語(yǔ)境中的特殊的再現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并為它的解決方案提供了一個(gè)被證明良好的一般計(jì)劃。 解決方案通過(guò)描述它的關(guān)鍵組件、它們的責(zé)任和相互關(guān)系以及它們的協(xié)作方式來(lái)具體指定。,4,1.2 模式的作用,模式有助于利用資深軟件工程師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)構(gòu)建軟件。 模式總結(jié)了在軟件開(kāi)發(fā)中現(xiàn)存的、被證明良好的經(jīng)驗(yàn)，再用來(lái)促進(jìn)好的設(shè)計(jì)實(shí)踐。,5,1.2 模式的作用,保存模式文檔已被證明是很好的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，它們提煉并提供一種方式來(lái)重用從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中獲得的設(shè)計(jì)知識(shí)。 模式為設(shè)計(jì)原則提供一種公共的詞匯和理解。它們提高了對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題及其解決方案的討論效率。,6,1.2 模式的作用,一個(gè)模式提供了一個(gè)問(wèn)題族的一般解決方案的計(jì)劃，而不是可以使用的預(yù)制模塊。 模式有助于管理軟件復(fù)雜度。每個(gè)模式描述一種已被證明的方法以處理指出的問(wèn)題：所需組件的種類、它們的作用、要隱藏的細(xì)節(jié)、必須看到的抽象以及每一個(gè)是如何工作的等等。,7,二、模式的構(gòu)成,模式構(gòu)成的三要素 語(yǔ)境 問(wèn)題 解決方案,8,2.1 語(yǔ)境,通過(guò)描述問(wèn)題提出的場(chǎng)景，語(yǔ)境擴(kuò)展了清晰的問(wèn)題-解決方案的二分法。 確定一個(gè)模式可能應(yīng)用到的所有場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)上是不可能的。一個(gè)實(shí)際的方法是列出特殊模式關(guān)注問(wèn)題可能出現(xiàn)的所有已知場(chǎng)景。,9,2.2 問(wèn)題,描述了在給定語(yǔ)境中重復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題。 模式組織使用術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)制條件”來(lái)說(shuō)明問(wèn)題要解決時(shí)應(yīng)該考慮的各個(gè)方面，如： 解決方案必須滿足的需求—例如：對(duì)等進(jìn)程的通信必須是高效的 你必須考慮的約束—例如：進(jìn)程間通信必須遵守特定協(xié)議 解決方案必須具有希望的特性—例如，軟件更改應(yīng)該是容易的,10,2.3 解決方案,模式的解決方案給出了如何解決再現(xiàn)問(wèn)題，或者更恰當(dāng)?shù)卣f(shuō)是如何平衡與之相關(guān)的強(qiáng)制條件。其包括兩個(gè)方面： 每個(gè)模式規(guī)定了一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)，即元素的一個(gè)空間配置 每個(gè)模式規(guī)定了運(yùn)行期間的行為,11,三、模式類別,模式可分為三種類型 體系結(jié)構(gòu)模式 設(shè)計(jì)模式 慣用法 每一種類型都由具有相似規(guī)?；虺橄蟪潭鹊哪Ｊ浇M成。,12,3.1體系結(jié)構(gòu)模式,根據(jù)一些整體構(gòu)建原理來(lái)建立可行的軟件體系結(jié)構(gòu)。 體系結(jié)構(gòu)模式表示軟件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)化組織圖式。它提供一套預(yù)定義的子系統(tǒng)，規(guī)定它們的職責(zé)，包含用于組織它們之間關(guān)系的規(guī)則和指南。 例如：MVC體系結(jié)構(gòu)模式,13,3.2 設(shè)計(jì)模式,軟件體系結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)，以及它們之間的關(guān)系，通常由幾個(gè)更小的體系結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。我們用設(shè)計(jì)模式來(lái)進(jìn)行描述。 設(shè)計(jì)模式提供一個(gè)用于細(xì)化軟件系統(tǒng)的子系統(tǒng)或組件，或它們之間關(guān)系的圖式。它描述通信組件的公共再現(xiàn)結(jié)構(gòu)，通信組件可以解決特定語(yǔ)境中的一個(gè)一般設(shè)計(jì)問(wèn)題。 例如觀察者或出版者-訂閱者模式。,14,3.3 慣用法,慣用法處理特定設(shè)計(jì)問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)。 慣用法是具體針對(duì)一種編程語(yǔ)言的低層模式。慣用法描述如何使用給定語(yǔ)言的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)組件的特殊方面或它們之間的關(guān)系。 例如：C++使用引用-計(jì)數(shù)慣用法來(lái)管理動(dòng)態(tài)分配的資源，而Smalltalk則提供無(wú)用單元收集機(jī)制,15,四、總結(jié),模式有助于利用資深軟件工程師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)構(gòu)建軟件，為開(kāi)發(fā)具有已定義屬性的軟件提供了一種有前途的方法。 模式把現(xiàn)有的設(shè)計(jì)知識(shí)文檔化，有助于你為設(shè)計(jì)問(wèn)題找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。 模式存在于不同的規(guī)模和抽象之中，并覆蓋軟件開(kāi)發(fā)的許多不同的和重要的領(lǐng)域。,16,五、作業(yè),什么是軟件體系結(jié)構(gòu)模式？ 簡(jiǎn)述模式的構(gòu)成？ 簡(jiǎn)述模式的類別，并談?wù)勀銓?duì)模式的看法。,17,