5、软件设计模式：应用、挑战与解决方案

软件设计模式：应用、挑战与解决方案

1. 设计模式简介

设计模式的概念起源于20世纪80年代末和90年代初，它借鉴了建筑设计模式。1994年，Gamma等人所著的书籍引入了23种设计模式，这些模式被分为创建型、结构型和行为型三大类。常见的经典设计模式如下：
- 行为型 ：模板方法、观察者、策略
- 结构型 ：外观模式、适配器
- 创建型 ：单例模式、建造者

设计模式是对常见设计问题的典型解决方案，其目的是让系统更灵活、更具适应性、更模块化且更易理解。例如，观察者模式用于组织包含数据源和多个数据视图的系统，它将数据和视图分离成独立的类层次结构，通过关联表示观察关系。这种模式提高了系统的模块化程度，但可能会降低效率，不过从软件质量和长期维护成本来看，其收益通常大于性能损失。

设计模式与代码习语（如C语言中的标准for循环头）和程序重构（如将子类的属性提升到父类）不同，但在某些情况下，重构可作为引入模式的步骤。

2. 专业设计模式

在识别和制定了大量通用软件模式后，针对特定领域的模式识别工作也随之展开。
| 领域 | 相关模式 |
| ---- | ---- |
| 企业信息系统（EIS） | 前端控制器、拦截过滤器、值对象、数据访问对象等 |
| 面向服务的架构（SOA） | 代理、路由器等 |
| 安全领域 | 访问代理等 |
| 规范和分析阶段 | 场景模式等 |
| 模型转换 | 辅助元模型、分阶段构建等 |

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