软件设计模式及其使用
常见设计模式及应用场景
常见设计模式及应用场景设计模式是一种解决特定问题的经验总结，可以提高代码的可重用性、可读性和灵活性。
在软件开发过程中，常见的设计模式有23种，下面将对其中的几种常见的设计模式及其应用场景进行介绍。
1. 单例模式（Singleton Pattern）：单例模式用于限制一个类只能有一个实例，并提供一个全局访问点。
在需要频繁创建和销毁对象的场景下，可以使用单例模式来减少系统开销。
例如，在多线程环境下需要共享某个资源时，通过单例模式可以保证该资源只有一个实例。
2. 工厂模式（Factory Pattern）：工厂模式用于创建对象，把实例化对象的过程封装在一个工厂类中。
它解耦了对象的创建和使用，提高了代码的可扩展性。
例如，一个电商平台上有多种类型的商品，可以通过工厂模式根据用户的选择来创建相应类型的商品。
3. 观察者模式（Observer Pattern）：观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。
观察者模式适用于对象之间存在一种一对多的关系，并且对象之间需要保持一致。
例如，一个新闻发布系统中，当发布一条新闻时，系统需要通知所有订阅该新闻频道的用户。
4. 策略模式（Strategy Pattern）：策略模式定义了一系列可以互相替换的算法，并根据具体情况选择合适的算法。
使用策略模式可以避免使用大量的if-else语句，提高代码的可维护性和扩展性。
例如，在一个电商平台中，根据会员等级的不同，可以采用不同的折扣策略来计算商品的价格。
5. 适配器模式（Adapter Pattern）：适配器模式用于将两个不兼容的接口转换为可兼容的接口，使得不同的类可以协同工作。
适配器模式可以增强代码的复用性和灵活性。
例如，一个音频播放器只支持mp3格式的音乐文件，当我们需要播放其他格式的音乐文件时，可以使用适配器模式将不同格式的音乐文件转换为mp3格式。
6. 建造者模式（Builder Pattern）：建造者模式可以将创建复杂对象的过程与表示分离，使得同样的创建过程可以创建不同的表示。
软件设计模式及应用
软件设计模式及应用软件设计模式是指在软件设计过程中，通过总结和归纳出现的实际问题及解决办法，提炼出的一套经验和规范化的解决方案模板。
设计模式旨在提高代码的可复用性、可扩展性和可维护性，同时也能够提高软件设计的灵活性和可靠性。
常见的软件设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式、代理模式、装饰器模式等。
下面以几个常见的设计模式为例，介绍其应用场景和具体实现方式。
1. 单例模式：单例模式是一种创建型设计模式，保证一个类只能实例化一个对象，并提供一个全局访问点。
在应用中，当需要一个全局唯一的对象时，可以使用单例模式来保证对象的唯一性。
例如，在某个系统中，需要记录系统日志，并将日志保存到一个文件中。
可以使用单例模式来创建一个全局唯一的日志记录器，以便在各个模块中都可以访问和使用该日志记录器。
单例模式的实现方式有多种，常见的有饿汉式和懒汉式。
饿汉式在类加载时就创建对象，并提供一个静态方法返回该对象；懒汉式在第一次调用时才创建对象，并提供一个静态方法返回该对象。
2. 工厂模式：工厂模式是一种创建型设计模式，将对象的创建和使用分离，通过一个工厂类来创建对象。
工厂模式可以隐藏对象的具体实现，提供一致的接口供调用方使用。
例如，假如有一个图表软件，可以创建不同类型的图表，如饼图、柱状图、折线图等。
可以使用工厂模式来创建图表对象，调用方通过工厂类来创建具体的图表对象，而无需关注图表对象的具体创建过程。
工厂模式可以根据不同的调用需求，提供不同的工厂类。
常见的工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
3. 观察者模式：观察者模式是一种行为型设计模式，建立对象之间的一对多关系，当一个对象的状态发生变化时，其他依赖该对象的对象都会收到通知并更新状态。
例如，在一个购物网站中，当用户下单购买商品时，需要通知库存管理系统和订单管理系统等进行相应的处理。
可以使用观察者模式，在用户下单时，通知相关的系统进行处理。
观察者模式由被观察者和观察者组成。
软件开发中的设计模式及其应用
软件开发中的设计模式及其应用设计模式是由四人带领的软件开发者团队在1994年《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中提出的。
设计模式是一种被证明有效的解决方案，用于解决面向对象软件设计中的常见问题。
这些模式已被广泛应用于软件开发领域，并被证明可提高软件开发的效率和可重用性。
本文将介绍其中的几种常见设计模式及其应用，以供软件开发者参考。
1.工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它提供了一个通用的接口，用于创建对象。
通过使用工厂模式，我们可以隐藏创建对象的实现细节，使得客户端代码无需知道要实例化哪个类。
应用：在开发过程中，我们通常会遇到许多场景需要创建多个对象，而这些对象的创建逻辑可能比较复杂。
在这种情况下，我们可以使用工厂模式来将复杂的对象创建流程进行封装，以简化客户端的代码。
2.单例模式单例模式是一种创建型模式，它确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点来访问该实例。
单例模式可以有效地控制全局资源的使用，避免重复创建对象。
应用：单例模式通常适用于多个客户端需要共享相同的资源的情况，例如配置文件、数据库连接对象等全局性的资源。
通过使用单例模式，我们可以避免频繁创建对象，提高资源利用率。
3.装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式，它可以在不修改原始对象的情况下，动态地为对象添加新的功能。
装饰器模式通过包装一个对象来扩展其功能，可以灵活地在运行时添加和删除功能。
应用：装饰器模式通常适用于需要动态地扩展对象功能的场景。
例如，我们可以使用装饰器模式为原本只有基本功能的类添加其他功能，例如添加日志记录、性能统计、缓存等。
4.观察者模式观察者模式是一种行为型模式，它定义了一种对象间的一对多依赖关系，使得当其中一个对象发生改变时，所有依赖它的对象都会收到通知，并自动更新。
观察者模式使得对象之间的关系更加松散，增强了对象的可重用性和可扩展性。
应用：在开发过程中，我们经常遇到需要通知其他对象状态变化的场景。
例如，当一份数据更新时，我们需要将此更新通知给其他相关的对象。
23种设计模式及应用
23种设计模式及应用设计模式是指在软件设计过程中，针对常见问题的解决方案的经验总结。
它们提供了解决特定或常见问题的可重用方案，使得软件设计更加灵活、可扩展和可维护。
1. 创建型模式：- 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
- 简单工厂模式：通过一个共同的接口创建不同的对象实例。
- 工厂方法模式：定义一个创建对象的接口，由子类决定具体创建哪个对象。
- 抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口。
- 建造者模式：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
2. 结构型模式：- 适配器模式：将一个类的接口转换为客户端所期待的另一种接口。
- 桥接模式：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。
- 组合模式：将对象组合成树形结构以表示"整体-部分"的层次结构。
- 装饰器模式：动态地给对象添加额外的功能，避免继承带来的类膨胀问题。
- 外观模式：为子系统中一组接口提供一个一致的界面。
3. 行为型模式：- 策略模式：定义一系列算法，将它们封装起来，并使它们可以相互替换。
- 观察者模式：定义对象之间的依赖关系，当对象状态改变时自动通知依赖方。
- 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。
- 命令模式：将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求参数化客户端对象。
- 状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变其行为。
4. J2EE模式：- MVC模式：将应用程序划分为三个核心组件：模型、视图和控制器。
- 业务代表模式：将对业务对象的访问和业务逻辑从表示层分离出来。
- 数据访问对象模式：用于将业务逻辑和数据访问逻辑分离。
- 前端控制器模式：通过一个单一的入口点来处理应用程序的所有请求。
- 传输对象模式：用于在客户端和服务器之间传输数据。
5. 并发模式：- 线程池模式：创建一组预先初始化的线程对象来处理任务。
软件工程中的设计模式及其应用分析
软件工程中的设计模式及其应用分析软件工程中的设计模式是解决软件设计中常见问题的一种经验总结，它提供了一套用于创建可重用、易于理解和可维护的软件系统的解决方案。
设计模式可以帮助开发人员完成设计工作，并提高代码质量和开发效率。
本文将介绍一些常见的设计模式及其应用。
1. 工厂模式（Factory Pattern）：工厂模式是一种创建型模式，它提供了一种创建对象的接口，但是具体对象的创建逻辑由子类决定。
工厂模式可以隐藏对象的实例化过程，减少了对象之间的耦合性。
在实际应用中，工厂模式常常用于创建数据库连接对象、日志记录器等。
2. 单例模式（Singleton Pattern）：单例模式是一种创建型模式，它确保类只有一个实例，并提供全局访问点。
单例模式可以保证只有一个对象被创建，节省了系统资源，且方便了对象之间的通信。
在实际应用中，单例模式常常用于创建线程池、数据库连接池等需要全局共享的对象。
3. 原型模式（Prototype Pattern）：原型模式是一种创建型模式，它通过拷贝现有对象来创建新对象。
原型模式可以避免对象的多次实例化，提高了对象的创建效率。
在实际应用中，原型模式常常用于创建复杂对象，或者需要动态生成对象的情况。
4. 适配器模式（Adapter Pattern）：适配器模式是一种结构型模式，它将一个类的接口转换成另一个类的接口，使得原本不兼容的类可以一起工作。
适配器模式可以解决类的接口不兼容问题，提高代码的复用性。
在实际应用中，适配器模式常常用于对外部类库进行适配。
5. 装饰器模式（Decorator Pattern）：装饰器模式是一种结构型模式，它可以在不改变对象自身的基础上动态地扩展其功能。
装饰器模式可以通过组合来替代继承，实现动态功能的添加或修改。
在实际应用中，装饰器模式常常用于扩展或修改已有类的功能。
6. 观察者模式（Observer Pattern）：观察者模式是一种行为型模式，它定义了对象间的一种一对多的依赖关系，使得当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会自动收到通知并更新。
软件开发中的设计模式分析与应用
软件开发中的设计模式分析与应用在软件开发中，设计模式是指在软件设计过程中经过实践和总结得出的被公认为行之有效的设计思想或者编程技巧。
设计模式能够帮助软件设计者在软件开发过程中更加高效地解决问题，提高开发效率和软件质量。
本文将介绍常见的设计模式及其在软件开发中的应用。
一、创建型模式创建型模式是用于对象实例化的。
它们的目标是将实例化与系统中的其他部分分离，并且提供一种创建对象的方法，这样就可以通过使用这个方法定制它们的类型和表示方式。
1.1 工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它利用工厂方法来解决创建对象时的问题。
在工厂模式中，我们使用实现了同一接口的一个工厂类来实例化对象。
这个接口充当了对象的构建者。
工厂模式的优点是将对象的创建和访问解耦。
另外，由于工厂方法只需知道抽象类型的参数，因此工厂模式非常适合用于对象的多态创建。
1.2 单例模式单例模式是一种创建型模式，它保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
单例模式的优点是减少了系统中的对象数量，避免了全局变量的污染。
而且，由于单例模式的实现不依赖于外部参数，因此在构建参数固定的对象时非常适合使用。
1.3 建造者模式建造者模式是一种创建型模式，它将一个复杂对象的构建过程分离出来，并将其分为多个简单的部分进行构建。
建造者模式通过一步步的创建，逐步地构建一个完整的对象。
建造者模式的优点是实现了对象的逐步构建，使得对象的创建过程非常灵活，不必知道对象的全部内容。
此外，建造者模式还可以分离对象的表示和实现，使得构建器易于修改和复用。
二、结构型模式结构型模式是用于软件设计中对象之间关系的模式。
它们的目标在于使系统中对象的组合和结构更加灵活、更加易于扩展。
2.1 适配器模式适配器模式是一种结构型模式，它用于将一个类的接口转换成另一个类的接口，以便不兼容的类可以协作工作。
适配器模式的优点是使得不同的类之间可以互相工作，并降低了类之间的耦合度。
此外，适配器模式还可以增加类的透明度和扩展性，使得软件系统更加易于维护和升级。
知识点软件设计模式
知识点软件设计模式软件设计模式是指在软件开发过程中，通过总结和归纳，形成针对特定问题的解决方案的经验之集。
这些设计模式经过多年的实践验证，具有良好的可复用性和可拓展性，可以帮助开发人员更加高效地编写代码并解决常见的设计问题。
在本文中，我们将介绍一些常见的软件设计模式及其应用场景。
一、创建型设计模式1. 单例模式单例模式是一种只允许创建一个实例的模式。
在需要唯一实例的场景下，可以使用单例模式确保整个系统中只有一个实例被创建和使用。
2. 工厂模式工厂模式是一种通过工厂类来创建对象的模式。
通过将对象的创建过程封装在工厂类中，客户端只需要与工厂类进行交互，无需直接与具体的产品类耦合，提高了代码的灵活性与可维护性。
3. 抽象工厂模式抽象工厂模式是在工厂模式的基础上进一步扩展的一种模式。
抽象工厂模式可以创建多个产品族的产品，具有更高的灵活性。
比如在一个汽车工厂中，可以通过抽象工厂模式创建不同品牌的汽车、轮胎和引擎等产品。
二、结构型设计模式1. 适配器模式适配器模式用于解决两个不兼容的接口之间的兼容问题。
通过创建一个适配器类，可以将一个类的接口转化为另一个类所期望的接口，使得原本无法合作的两个接口能够协同工作。
2. 装饰器模式装饰器模式是一种动态地为对象添加额外行为的模式。
通过使用装饰器模式，可以在不改变原有对象结构和功能的情况下，动态地给对象增加新的方法或属性，提供更加灵活的功能扩展。
3. 代理模式代理模式是一种控制对另一个对象访问的结构型模式。
通过使用代理对象，可以在访问真实对象之前或之后进行额外的处理。
代理模式可以实现延迟加载、权限控制、远程访问等功能。
三、行为型设计模式1. 观察者模式观察者模式是一种通过订阅-发布机制实现对象间的消息通信的模式。
在观察者模式中，有一个被观察者（主题）和多个观察者，当被观察者状态发生变化时，会通知所有观察者进行相应的更新操作。
2. 策略模式策略模式是一种通过定义一系列算法并将其封装起来，使得它们可以互相替换的模式。
软件设计模式及其使用
目录
01 软件设计模式：解决 问题的宝贵工具
02 一、设计模式概述
03 二、常见的设计模式
04 三、使用场景
05 四、实例分析
06 ruby
07 class User:
目录
08
pass
09
pass
010 五、总结
011 参考内容
软件设计模式：解决问题的宝贵 工具
在软件开发中，设计模式是一种重要的思想和方法，它可以帮助我们解决各 种常见的问题，提高软件的可维护性和可扩展性。本次演示将介绍软件设计模式 的概念、常见类型、使用场景以及实际应用案例，希望能够帮助大家更好地理解 和使用软件设计模式。
五、总结
软件设计模式是一种强大的工具，它可以解决软件开发中常见的问题，提高 代码的可维护性和可扩展性。通过使用设计模式，我们可以更好地组织和管理代 码，提高代码的可读性和可维护性。在本次演示中，我们介绍了设计模式的概述、 常见类型、使用场景以及一个简单的实例分析。希望这篇文章能够帮助大家更好 地理解和使用软件设计模式，提高大家在软件开发中的能力。
def add_email_ntify():
# send user info via email
pass
er.notify = notify.__get__(self)
# create a user and add database save and email notify capabilities
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软件设计模式及其使用
作者：罗兴荣
来源：《数字技术与应用》2013年第04期
摘要：在计算机软件快速发展的今天，软件设计模式在计算机程序设计的运用中越来越重要。
软件设计模式按其完成工作的种类可分为了创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式。
在实际应用中根据分析研究问题的结果选择和使用合适的软件设计模式。
关键词：软件设计设计模式模式分类模式选择模式使用
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0194-01
关于模式这个概念，最早的时候是在城市建筑领域当中出现的，而Christopher Alexander[1]所写的一本关于建筑的书中对模式这一概念有明确的定义，其大概含义是说每一个模式都是描述我们周围发生的事情，并对发生的问题进行合理的解释，使得利用这个模式就可以重复的解决类似的问题。
Christopher Alexander利用他所得出的模式这个概念解决了建筑领域中的一些问题，模式这一概念发展到现在，已经逐渐成为计算机领域当中独有的概念了。
1 软件设计模式分类
对软件设计模式的分类有许多不同的方法，在这里主要是根据模式在计算机软件设计中能够完成何种种类的工作来决定的，大致可以分为创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式这三种类型。
而当模式运用于不同因素的时候又可以分为不同的类型，运用于类的时候可以分为类模式，运用于对象的时候可以分为对象模式。
所谓类模式就是处理系统中的类与子类之间关系的模式，这些关系可以通过继承的形式来建立，静态的类模式在进行编译的时候便要确定下来；所谓对象模式，就是处理对象之间关系的模式，这些关系在系统运行的时候是能够不断变化的，所以对象模式是动态的模式。
第一，创建型的软件设计模式。
创建型的设计模式是和对象的创建有着十分必然的关系，也就是说，在描述创建对象的时候，要将对象创建过程的具体细节进行隐藏设计，使得系统程序代码能够不依赖具体的对象。
所以当我们需要在系统中增加一个新的对象的时候，是不需要修改系统的源代码的。
创建型的类模式需要将对象当中的部分在子类当中进行延迟性的创建工作，而创建型的对象模式则是将对象的部分在另一个对象中进行延迟性的创建。
第二，结构型的软件设计模式。
结构型的软件设计模式是处理类的和处理对象的设计模式的组合形式，也就是能够描述类与对象之间的大的结构如何组建起来，并且在组建之后还能够拥有新的功能的一种模式。
结构型的类模式是采用继承性的机制来对类进行组合。
而结构型的对象模式则是能够描述对象之间的组装方式。
第三，行为型的软件设计模式。
所谓行为型的软件设计模式所描述的是算法和对象之间所拥有的任务或者职责的分配情况，这其中不仅包括所需要的类或者对象需要的设计模式，还包括类和对象之间需要的通讯模式。
这些模式的存在使得系统运行过程中难以追踪的十分复杂的控制流得到了良好的刻画。
行为型的软件设计模式是使用继承机制来对类进行必要的分配工作，而在使用对象的时候是使用对象的复合而并非继承，所要描述的是一组对象是如何在合作的情况下完成单独的对象无法独自完成的任务。
2 软件设计模式的选择和使用
通过上面介绍的面向对象的软件设计模式，我们了解到软件设计模式的存在能够极大限度的帮助设计者用最快最好的方式来完成相关的软件程序设计。
而面对特殊的问题的时候，在已有的软件设计模式中也可以十分方便的找到合适的软件模式进行相关的程序设计，尤其是在面对软件设计人员还不熟悉的新问题的时候。
在对软件设计模式进行选择的时候，应该先理解问题所表现出来的需求，问题中所表现出来的任何需求都能够在一个或者几个的问题领域中找到类似的地方，这种理解问题的需求再在不断的寻找过程中找到可能需要的软件设计模式或者软件设计模式组的过程，对有效的选择软件设计模式从而完成软件设计有着十分重要的作用；在了解了问题的需要并选择了大概的软件设计模式范围之后，再就问题所表现出来的需求对软件设计模式进行最终的选择，并在选择的过程中不断了解这种软件设计模式是如何解决这一类型的问题的。
每一类软件设计模式都能够解决一类软件设计方面的问题，每个模式的存在都有其含义，对需要的软件设计模式进行必要的了解，才能够选择最适合解决问题的软件设计模式或者软件设计模式组。
与此同时，软件设计模式有许多都是能够相互补充的，所以在选择合适的软件设计模式的时候，应该就设计模式之间的联系要进行必要的研究，这对选择出适合的软件设计模式组有着十分重要的指导意义。
尤其是在对一个实际存在的问题进行程序设计的时候，更加应该着重考虑可能影响到软件设计的因素，研究这些因素是否会对系统产生不良影响。
在选择了合适的软件设计模式之后，就要把软件设计模式合理的运用到系统的设计当中，这需要循序渐进的进行。
一是必须理解所选择出来的软件设计模式，能够清楚的了解软件设计模式最合适的使用环境以及在使用之后所能够达到的效果，并且对其是否能够解决实际存在的问题进行合理的判断；二是研究模式的结构、不同部位之间的关系和它们是如何进行合作的；三是就模式的参与者名字进行选择；四是对类进行定义、声明类之间的接口，建立不同类之间的关系，对代表的数据以及对象所引用的实例变量进行定义；六是对模式中专门用来应用的操作名字进行定义；最后就是实现系统设计中执行模式所包含的设计。
3 结语
总之，模式这个概念在很早的时候就已经存在了，并且有很多的模式在现有的软件系统设计中都已经出现过了。
在国外，对设计模式的研究工作进展十分迅速，他们总是能够不断的总结出新的软件设计模式，而且很多的软件设计开发工具与环境都对他们的开发工作进行了必要
的支持，有些软件设计模式的研究者还能够让设计模式运用形式化的表现模式由计算机自动生成需要的代码。
所以我们在对设计模式进行实践的过程中，应该不断的总结发展，才能够早日创造出新的软件设计模式。
参考文献
[1]张海攀，杨佳.人事信息系统软件体系结构设计关键技术研究[J].电脑知识与技术，2011（22）.
[2]丁黎明.一种获取Java中sun.misc.Unsafe实例的方法[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（7）.
[3]王爱国，陈伟，陈辉林，关春喜.基于构件技术的中间件开发研究[J].赤峰学院学报（科学教育版），2011（6）.
[4]张广娟，刘建红，赵波.Proxy设计模式在大数据量处理中的应用[A].中国地球物理学会第二十届年会论文集[C]，2004年.。