37、软件设计中的类模式与模板

软件设计中的类模式与模板

在软件设计领域，设计复用是提高开发效率的关键。本文将深入探讨设计模式和模板类在程序设计中的应用，通过具体的代码示例和类图，帮助大家理解如何利用这些可复用组件解决软件设计问题。

设计模式概述

软件设计是程序开发中最耗时费力的阶段之一。在面向对象系统中，设计复用基于能够解决特定设计问题的类和对象结构，并且这些结构可以应用于其他类似问题。如今，设计复用的方法主要基于类关联和关系，即模式或对象模型。

设计模式是由相互交互的类和通信对象组成的结构，旨在解决软件设计问题。它通常包含两个核心元素：类图和完整实现的代码示例或模板。虽然现成的模式在文献中很流行，但我们自己创建、改进或调整的模式才是最有用的。程序员需要深入熟悉特定的类和对象结构，才能在项目中采用它们。

类模板概念

有时候，程序员或设计师需要的不是类之间的交互结构，而是单个类中特定功能的实现描述，这就是类模板。类模板的目的是通过提供解决特定实现问题的具体指南，促进代码的复用。

模式的诞生：以VESA真彩色库为例

动态多态性在类库实现中应用广泛。简单的类库架构可以通过抽象类和派生类实现，但在实际应用中，类库通常包含多个方法，这就带来了一些问题。例如，抽象类不能实例化，客户端代码无法直接访问基类中的非虚方法。

为了解决这个问题，我们可以采用对象组合而不是继承的方式。以VESA真彩色图形库的设计为例，其最小功能包括设置所需的VESA真彩色模式、获取当前VESA模式及分辨率、绘制屏幕像素和读取像素颜色属性。

以下是实现该库的代码示例：