软件设计模式
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设计模式(英语 design pattern)是对面向对象设计中反复出现的问题的解决方案。这个术语是在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。这个术语的含义目前还存有争议。算法不是设计模式，因为算法致力于解决问题而非设计问题。设计模式通常描述了一组相互紧密作用的类与对象。设计模式提供一种讨论软件设计的公共语言，使得熟练设计者的设计经验可以被初学者和其他设计者掌握。设计模式还为软件重构提供了目标。
随着软件开发社群对设计模式的兴趣日益增长，已经出版了一些相关的专著，定期召开相应的研讨会，而且Ward Cunningham为此发明了WikiWiki用来交流设计模式的经验。
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[编辑] 建筑学
建筑师克里斯托佛·亚历山大在1970年代编制了一本汇集设计模式的书。但是这种设计模式的思想在建筑设计领域里的影响远没有后来在软件开发领域里传播的广泛。
[编辑] 历史
肯特·贝克和沃德·坎宁安在1987年利用克里斯托佛·亚历山大在建筑设计领域里的思想开发了设计模式并把此思想应用在Smalltalk中的图形用户接口的生成中。一年后Erich Gamma在他的苏黎世大学博士毕业论文中开始尝试把这种思想改写为适用于软件开发。于此同时James Coplien 在1989年至1991 年也在利用相同的思想致力于C++的开发，而后于1991年发表了他的著作Advanced C++ Idioms。就在这一年Erich Gamma 得到了博士学位，然后去了美国，在那与Richard Helm, Ralph Johnson ,John Vlissides 合作出版了Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software 一书，在此书中共收录了23个设计模式。这四位作者在软件开发领域里也以他们的匿名著称Gang of Four(四人帮，简称GoF),并且是他们在此书中的协作导致了软件设计模式的突破。有时这个匿名GoF也会用于指代前面提到的那本书。
[编辑] 模式的格式
尽管名称和顺序在不同的资料中各有不同，描述模式的格式大致分为以下四个主要部分：
- 模式名称（Pattern Name）：每一个模式都有自己的名字，模式的名字使得我们可以讨论我们的设计。
- 问题（Problem）：在面向对象的系统设计过程中反复出现的特定场合，它导致我们采用某个模式。
- 解决方案（Solution）：上述问题的解决方案，其内容给出了设计的各个组成部分，它们之间的关系、职责划分和协作方式。
- 效果（Consequence）：采用该模式对软件系统其他部分的影响，比如对系统的扩充性、可移植性的影响。影响也包括负面的影响。
- 别名（Also Known As）：一個模式可以有超過一個以上的名稱。這些名稱應該要在這一節註明。
- 动机（Motivation）：該模式應該利用在哪種情況下是本節提供的方案（包括問題與來龍去脈）的責任。
- 应用（Applicability）
- 结构（Structure）：這部分常用類圖與互動圖闡述此模式。
- 参与者（Participants）：這部分提供一份本模式用到的類與物件清單，與它們在設計下扮演的腳色。
- 合作（Collaboration）：描述在此模式下，類與物件間的互動。
- 結果（Consequences）：這部分應描述使用本模式後的結果、副作用、與交換(trade-off)
- 实现（Implementaion）：這部分應描述實現該模式、該模式的部分方案、實現該模式的可能技術、或者建議實現模式的方法。
- 例程（Sample Code）：示範程式。
- 已知应用（Known Uses）：業界已知的實做範例。
- 相关模式（Related Patterns）：這部分包括其他相關模式，以及與其他類似模式的不同。
[编辑] 相近的术语
对某个问题经常出现的、在设计中应该尽量避免的、坏的设计方案被称为反模式。
[编辑] 设计模式列表
[编辑] 基础模式
[编辑] 创建型模式
- 抽象工厂模式 (Abstract Factory)
- 生成器模式 (Builder)
- 工厂方法模式 (Factory Methord)
- 原型模式 (Prototype)
- 单例模式 (Singleton)
[编辑] 结构型模式
- 适配器模式 (Adapter)
- 桥接模式 (Bridge)
- 组合模式 (Composite)
- 容器模式
- 修饰模式 (Decorator)
- 扩展性模式
- 外观模式
- 享元模式
- 管道与过滤器模式
- 代理模式 (Proxy)
[编辑] 行为模式
- 责任链模式 (Chain of Responsibility)
- 命令模式 (Command)
- 柯里化模式
- 事件监听器模式
- 解释器模式
- 迭代器模式
- 中介者模式
- 备忘录模式 (Memento)
- 观察者模式 (Observer)
- 状态模式 (State)
- 策略模式 (Strategy)
- 模板方法模式 (Template Method)
- 访问者模式 (Visitor)
- 层次访问者模式
[编辑] 并发模式
- 模式 Action at a distance
- 模式 Balking
- 模式 Guarded suspension
- 模式 Scheduler
- 模式 Read write lock
- 模式 Double checked locking
- 模式 Disable job requests while running job
[编辑] 实时模式
- 模式 Scheduled task
- 模式 User interface
- 模式 Disable job requests while running job
[编辑] 其他
[编辑] 相关论题
[编辑] 参考资料
- Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, and John Vlissides: Design Patterns, Addison-Wesley, 1995, hardcover, 395 pages, ISBN 0201633612, Design Patterns CD, 1997 ISBN 0201634988
- Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert, Peter Sommerlad, Michael Stal: Pattern-oriented Software Architecture, Volume 1: A System of Patterns, John Wiley & Sons Ltd., ISBN 0471958697
- Douglas Schmidt: Pattern-oriented Software Architecture. Volume 2: Patterns for Concurrent and Networked Objects, John Wiley & Sons Ltd., ISBN 0471606952
- Alan Shalloway, James R. Trott: Design Patterns Explained: A New Perspective on Object-Oriented Design, Addison-Wesley, ISBN 0201715945
- Martin Fowler: Patterns of Enterprise Application Architecture, Addison-Wesley, ISBN 0321127420
