设计模式实现的研究与应用

论文摘要

设计模式是在设计面向对象软件过程中知识和经验的记录。它用一系列类结构和对象行为来具体描述其含义,并且在这样一个预先定义的设计结构基础上根据具体应用来完成设计。设计模式的目的就是复用这些面向对象软件设计的成功解决方案以便于这些抽象解决方案的积累和交流。作为软件复用方法中的重要研究方向,设计模式能有效的解决软件设计中的可扩展性和可维护性等问题。尽管设计模式本身并不要求一定用某种语言来实现,但脱离了具体的实现,就无法真正理解设计模式,而且很多技术可以简化设计模式的实现。因此,本文对创建型模式和行为型模式的具体实现进行了深入分析,对两种模式类型存在的缺点分别利用高级程序设计语言中的反射机制和委托机制进行改进,并通过抽象工厂模式和观察者模式分析改进后的效果。文章最后以远程作业系统为背景,详细阐述了如何利用改进的抽象工厂模式与缓存结合来设计系统的数据访问层,以满足系统对异类数据源的要求。并针对系统开发中一些不好的解决方案,总结了一个名为对象状态硬编码于判断逻辑中的反模式,提出一个利用状态模式改进的解决方案,并结合系统的用户管理模块进行阐述。同时,利用改造的状态模式对系统中作业布置这一重要功能进行设计。将模式的思想应用于系统的设计过程中,使得系统更加灵活,易于扩展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 设计模式的研究现状
• 1.3 论文的研究内容及论文组织
• 第2章 设计模式及相关概念
• 2.1 模式
• 2.1.1 模式的概念
• 2.1.2 模式的基本要素
• 2.1.3 模式的类别
• 2.2 设计模式
• 2.2.1 设计模式的定义
• 2.2.2 设计模式的描述
• 2.2.3 设计模式的分类
• 2.2.4 设计模式的特性
• 2.2.5 设计模式和算法、数据结构之间的关系
• 2.2.6 设计模式与程序设计语言
• 2.2.7 反模式（Anti-Pattern）
• 2.3 设计模式与面向对象应用框架
• 2.3.1 面向对象应用框架
• 2.3.2 设计模式与面向对象应用框架的区别
• 2.4 设计模式与软件体系结构
• 2.4.1 软件体系结构
• 2.4.2 设计模式与软件体系结构的关系
• 2.5 设计模式在软件开发中的应用分析
• 2.5.1 设计模式的选取方法
• 2.5.2 设计模式的使用方法
• 2.5.3 应用设计模式应注意的问题
• 第3章 设计模式实现的研究
• 3.1 创建型模式的研究
• 3.1.1 创建型模式介绍
• 3.1.2 创建型模式缺点分析
• 3.1.3 创建型模式的改进
• 3.2 行为型模式的研究
• 3.2.1 行为型模式特点分析
• 3.2.2 行为型模式缺点分析
• 3.2.3 行为型模式的改进
• 第4章 设计模式在远程作业系统中的应用
• 4.1 系统功能概述
• 4.2 系统设计方案
• 4.2.1 系统功能设计
• 4.2.2 系统功能模块图
• 4.2.3 系统总体架构
• 4.3 设计模式在系统设计中的应用
• 4.3.1 抽象工厂模式的应用
• 4.3.2 状态模式的应用
• 4.3.3 设计模式应用总结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 进一步工作方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果