### 设计模式——可复用面向对象软件的基础 #### 知识点概览 1. **设计模式的概念与意义** 2. **设计模式在软件工程中的应用** 3. **常见设计模式分类及其特点** 4. **面向对象设计原则与设计模式的关系** #### 一、设计模式的概念与意义 设计模式是在特定情境下对问题解决方案的一种描述,它不仅描述了问题本身,还提供了该问题的上下文以及解决方案。设计模式通常包含以下三个部分: - **模式名称**:一个简短的、易于理解的名字。 - **问题**:在什么情况下适用该模式。 - **解决方案**:描述如何解决问题,并提供一种或多种实现方案。 设计模式的意义在于提供了一套标准的方法来解决常见的设计问题,提高了代码的复用性、可读性和可维护性。通过使用设计模式,开发者可以避免重复造轮子,减少开发过程中的错误,提高软件的整体质量。 #### 二、设计模式在软件工程中的应用 设计模式在软件工程中有着广泛的应用,特别是在面向对象编程中尤为重要。它可以用于以下几个方面: - **系统架构设计**:帮助设计人员更好地规划系统结构,提高系统的灵活性和扩展性。 - **模块划分**:指导模块之间的交互方式,确保模块间的松耦合。 - **代码复用**:通过封装好的设计模式,可以快速地复用已有的代码片段,提高开发效率。 - **文档编写**:设计模式的使用可以简化代码的解释,便于他人理解和维护。 #### 三、常见设计模式分类及其特点 设计模式大致可以分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. **创建型模式**:关注于对象的创建机制,使系统更加灵活地选择合适的对象类型。常见的有工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式等。 - **工厂方法模式**:定义一个创建产品对象但不绑定具体类的接口,由子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。 - **单例模式**:确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。 2. **结构型模式**:涉及如何组合类或对象以获得更大的结构。常见的有适配器模式、桥接模式、装饰模式等。 - **适配器模式**:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 - **装饰模式**:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能而言,装饰模式相比生成子类更为灵活。 3. **行为型模式**:关注于对象之间的职责分配。常见的有策略模式、命令模式、观察者模式等。 - **策略模式**:定义了一系列算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以互相替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。 - **观察者模式**:定义了对象之间的一种一对多依赖关系,以便当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 #### 四、面向对象设计原则与设计模式的关系 面向对象设计原则是面向对象设计的核心思想,它包括但不限于单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则、迪米特法则等。这些原则与设计模式密切相关,设计模式实际上是遵循这些原则的具体实践之一。例如: - **单一职责原则**:一个类应该只负责一项职责。通过设计模式如代理模式、职责链模式等可以更好地实现这一原则。 - **开放封闭原则**:软件实体应该是可扩展的,但是不可修改的。通过使用工厂模式、策略模式等可以有效地支持此原则。 - **里氏替换原则**:子类必须能够替换它们的基类。在使用模板方法模式、策略模式时,特别需要注意保持接口的一致性,以满足这一原则。 设计模式作为一套经过验证的解决方案集合,在软件开发过程中扮演着重要的角色。了解并熟练掌握各种设计模式,对于提高软件的质量和开发效率具有重要意义。
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书名: 设计模式可复用面向对象软件的基础 英文原书名: Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented software 作者: Erich Gamma 等 译者: 李英军 马晓星 蔡敏 刘建中 书号: 7-111-07575-7 页码: 254 定价: ¥35.00 会员价: ¥31.50 币值: 315 出版日期: 2000-9-1 本书设计实例从面向对象的设计中精选出23个设计模式,总结了面向对象设计中最有价值的经验,并且用简洁可复用的形式表达出来。本书分类描述了一组设计良好,表达清楚的软件设计模式,这些模式在实用环境下有特别有用。 -------- 目 录 序言 前言 读者指南 第1章 引言 1 1.1 什么是设计模式 2 1.2 Smalltalk MVC中的设计模式 3 1.3 描述设计模式 4 1.4 设计模式的编目 5 1.5 组织编目 7 1.6 设计模式怎样解决设计问题 8 1.6.1 寻找合适的对象 8 1.6.2 决定对象的粒度 9 1.6.3 指定对象接口 9 1.6.4 描述对象的实现 10 1.6.5 运用复用机制 13 1.6.6 关联运行时刻和编译时刻的 结构 15 1.6.7 设计应支持变化 16 1.7 怎样选择设计模式 19 1.8 怎样使用设计模式 20 第2章 实例研究:设计一个文档编 辑器 22 2.1 设计问题 23 2.2 文档结构 23 2.2.1 递归组合 24 2.2.2 图元 25 2.2.3 组合模式 27 2.3 格式化 27 2.3.1 封装格式化算法 27 2.3.2 Compositor和Composition 27 2.3.3 策略模式 29 2.4 修饰用户界面 29 2.4.1 透明围栏 29 2.4.2 Monoglyph 30 2.4.3 Decorator 模式 32 2.5 支持多种视感标准 32 2.5.1 对象创建的抽象 32 2.5.2 工厂类和产品类 33 2.5.3 Abstract Factory模式 35 2.6 支持多种窗口系统 35 2.6.1 我们是否可以使用Abstract Factory 模式 35 2.6.2 封装实现依赖关系 35 2.6.3 Window和WindowImp 37 2.6.4 Bridge 模式 40 2.7 用户操作 40 2.7.1 封装一个请求 41 2.7.2 Command 类及其子类 41 2.7.3 撤消和重做 42 2.7.4 命令历史记录 42 2.7.5 Command 模式 44 2.8 拼写检查和断字处理 44 2.8.1 访问分散的信息 44 2.8.2 封装访问和遍历 45 2.8.3 Iterator类及其子类 46 2.8.4 Iterator模式 48 2.8.5 遍历和遍历过程中的动作 48 2.8.6 封装分析 48 2.8.7 Visitor 类及其子类 51 2.8.8 Visitor 模式 52 2.9 小结 53 第3章 创建型模式 54 3.1 Abstract Factory(抽象工厂)— 对象创建型模式 57 3.2 Builder(生成器)—对象创建型 模式 63 3.3 Factory Method(工厂方法)— 对象创建型模式 70 3.4 Prototype(原型)—对象创建型 模式 87 3.5 Singleton(单件)—对象创建型 模式 84 3.6 创建型模式的讨论 89 第4章 结构型模式 91 4.1 Adapter(适配器)—类对象结构型 模式 92 4.2 Bridge(桥接)—对象结构型 模式 100 4.3 Composite(组成)—对象结构型 模式 107 4.4 Decorator(装饰)—对象结构型 模式 115 4.5 FACADE(外观)—对象结构型 模式 121 4.6 Flyweight(享元)—对象结构型 模式 128 4.7 Proxy(代理)—对象结构型 模式 137 4.8 结构型模式的讨论 144 4.8.1 Adapter与Bridge 144 4.8.2 Composite、Decorator与Proxy 145 第5章 行为模式 147 5.1 CHAIN OF RESPONSIBIL ITY(职责链) —对象行为型模式 147 5.2 COMMAND(命令)—对象行为型 模式 154 5.3 INTERPRETER(解释器)—类行为型 模式 162 5.4 ITERATOR(迭代器)—对象行为型 模式 171 5.5 MEDIATOR(中介者)—对象行为型 模式 181 5.6 MEMENTO(备忘录)—对象行为型 模式 188 5.7 OBSERVER(观察者)—对象行为型 模式 194 5.8 STATE(状态)—对象行为型模式 201 5.9 STRATEGY(策略)—对象行为型 模式 208 5.10 TEMPLATE METHOD(模板方法) —类行为型模式 214 5.11 VISITOR(访问者)—对象行为型 模式 218 5.12 行为模式的讨论 228 5.12 1 封装变化 228 5.12.2 对象作为参数 228 5.12.3 通信应该被封装还是被分布 229 5.12.4 对发送者和接收者解耦 229 5.12.5 总结 231 第6章 结论 232 6.1 设计模式将带来什么 232 6.2 一套通用的设计词汇 232 6.3 书写文档和学习的辅助手段 232 6.4 现有方法的一种补充 233 6.5 重构的目标 233 6.6 本书简史 234 6.7 模式界 235 6.8 Alexander 的模式语言 235 6.9 软件中的模式 236 6.10 邀请参与 237 6.11 临别感想 237 附录A 词汇表 238 附录B 图示符号指南 241 附录C 基本类 244 参考文献 249
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OOMAO _面向对象的Matlab自适应光学,最初由https___github.com_rconan_OOMAO托管_OOMAO_ Object Oriented Matlab Adaptive Optics, orginaly hosted byhttps___github.com_rconan_OOMAO.zip
2026-02-06 22:27:34 2.2MB matlab
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该库(ROBOOP)是一个C ++机器人面向对象的编程工具箱,适用于在提供``类似于MATLAB''功能来处理矩阵的环境中进行合成和仿真机械手模型。 它是一种便携式工具,不需要使用商业软件。 名为Robot的类提供了串行机器人机械手的运动学,动力学和线性化动力学的实现。 名为Stewart的类提供了运动学的实现,即Stewart型并联机械手的动力学特性。
2026-02-06 20:26:50 1.38MB 开源软件
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三箱 使用自定义图层功能的Mapbox GL JS的three.js插件。 提供方便的方法来管理线性坐标中的对象,以及同步地图和场景摄像机。 文件 优化 采用更严格的手写方式解决了luixus的编译问题 可能对你有帮助 import mapboxgl from 'mapbox-gl' import * as THREE from 'three' import {GLTFLoader} from 'three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader'; import {DRACOLoader} from 'three/examples/jsm/loaders/DRACOLoader'; import {Threebox} from 'threebox-map'; /*Load gltfdraco model*/ let data = { id: "",
2026-01-16 14:02:20 818KB threejs mapbox JavaScript
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卷毛 CurlSharp是的.Net绑定和面向对象的包装器。 libcurl是一个Web客户端库,可以为跨平台的.Net应用程序提供一种实现以下内容的简便方法: HTTP(GET / HEAD / PUT / POST /多部分/表格数据) FTP(上传/下载/列表/第三方) HTTPS,FTPS,SSL,TLS(通过OpenSSL或GnuTLS) 代理,代理隧道,cookie,用户密码验证。 文件传输恢复,字节范围,多个异步传输。 以及更多... CurlSharp为libcurl的选项和信息功能提供了简单的get / set属性,为libcurl的I / O,状态和进度回调
2026-01-15 01:06:41 3.66MB c-sharp http dotnet curl
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单自由度主动隔振仿真模型和控制算法-受控对象模型
2026-01-12 14:23:29 2KB MATLAB 系统建模 自动控制 SIMULINK
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基于Matlab的 变转速时域信号转速提取及阶次分析 将采集的脉冲信号转为转速,并对变转速时域信号进行角域重采样, 包络谱分析后得到阶次结果 以渥太华轴承数据集为分析对象进行展示 程序已调通,可直接运行 ,基于Matlab的转速提取;变转速时域信号;角域重采样;包络谱分析;阶次结果;渥太华轴承数据集;程序调通。,Matlab程序:变转速信号转速提取与阶次分析研究报告 在现代工业监测和故障诊断领域,转速的精确测量和时域信号的阶次分析对于设备状态的评估至关重要。本研究聚焦于利用Matlab软件平台,开发了一套能够从变转速时域信号中提取转速信息,并通过角域重采样和包络谱分析手段,获得信号的阶次结果的方法。具体而言,该研究以渥太华轴承数据集作为分析实例,通过一系列算法处理流程,实现了对信号的有效解析。 研究的首要步骤是将采集到的脉冲信号转换成转速值。这一过程涉及到信号的预处理、去噪以及峰值检测等技术,以便准确捕捉到信号中的转速变化特征。由于信号是在变转速条件下采集的,因此需要对时域信号进行角域重采样,这是为了消除因转速不均匀而导致的信号失真,保证后续分析的准确性。 角域重采样后,研究引入了包络谱分析技术。该技术能够有效地提取信号中的周期性成分,通过分解得到各个阶次的振动信息。对于旋转机械而言,不同阶次的振动特征往往与特定的机械状态相关联,例如轴承的磨损、不平衡等。因此,通过包络谱分析获取的阶次结果对于识别故障和维护机械设备具有重要的参考价值。 渥太华轴承数据集是本研究方法验证的对象。该数据集包含了一系列在不同工作状态下的轴承振动信号,是一个广泛认可的测试平台,常用于机械故障诊断技术的测试与评估。研究通过将Matlab编写的程序应用于该数据集,展示了变转速信号转速提取及阶次分析的有效性和实用性。 程序的开发和调试工作已经完成,意味着用户可以直接运行该程序进行相关分析。这对于那些不具备深厚编程背景的工程师和研究人员而言,大大降低了技术门槛,使得复杂的数据分析工作变得更加简便易行。 在更广泛的应用背景下,该研究的成果不仅限于轴承监测,还可以拓展到其他旋转设备的健康监测和故障诊断中。例如,对于风力发电机、汽车发动机等设备,通过精确的转速提取和阶次分析,可以有效预测设备潜在的故障,从而进行及时的维护和修理,保障设备的稳定运行。 本研究基于Matlab开发的变转速时域信号转速提取及阶次分析方法,为旋转机械的状态监测和故障诊断提供了一种高效、便捷的技术手段。通过渥太华轴承数据集的实例验证,展现了该方法在实际应用中的可行性和可靠性。这不仅有助于提升机械设备的运维效率,还为相关领域研究者和工程师提供了有力的技术支持。
2026-01-10 11:15:31 629KB istio
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本文详细介绍了如何使用Java的POI库在Word文档中插入OLE对象附件,以PDF为例。文章指出,网上相关资料较少,作者通过将docx转为xml并参考ole对象的xml内容,找到了解决方案。文中提供了完整的代码实现,包括依赖导入、主要实现代码以及生成带标题图片的方法。此外,还介绍了创建ole对象和添加ole形状的具体步骤。代码适用于POI4.2及以上版本,并提供了5.0版本的适配建议。 Java POI库是Apache的一个开源项目,主要用来操作Microsoft Office文档格式的Java API。在处理Word文档时,有时需要插入各种类型的附件,例如图片、Excel表格、PDF文件等,这些附件在Word中被称为OLE对象,OLE是对象链接与嵌入(Object Linking and Embedding)的缩写。使用Java POI插入OLE对象并不是一件直观的事情,因为POI的官方文档并没有提供足够的指导信息。但是,通过深入研究,我们可以找到方法实现这一功能。 OLE对象插入的具体实现依赖于操作Word文档内部结构的能力。文档的后缀名是.docx,实际上是一个压缩包,内部包含了多个.xml文件,每个.xml文件定义了文档的不同部分。通过将Word文档转换为xml格式,我们可以直接编辑这些文件,进而操作文档内容。 文章提供了一种解决方案,通过研究.docx格式中的ole对象的xml结构,找到了如何在POI中构建并插入OLE对象的方法。作者给出的代码示例包括了必要的POI依赖导入,展示了如何创建OLE对象以及如何将PDF文件作为OLE对象嵌入Word文档中。 代码示例还提供了一个生成带有标题图片的方法,这可以用于给文档添加自定义的封面或者图标。创建OLE对象和添加OLE形状的过程,包括了定位合适的位置,调整大小和布局等细节。 使用该方法实现插入OLE对象功能的代码适用于Apache POI库4.2及以上版本。对于POI的更新版本,文章也给出了一些适配建议,帮助开发者对代码进行必要的更新以确保兼容性。 整个实现过程中,关键步骤包括了识别OLE对象在Word文档XML结构中的位置,以及掌握如何使用POI提供的API来构建和嵌入OLE对象。文章通过提供示例代码和详细解释,为开发者解决了一个实际问题,使得在Word文档中添加各种附件变得可行。 此外,文档还指出了当前网络上关于此主题的资料不多,因此本文章的出现,无疑为遇到此类问题的Java开发者提供了一个宝贵的参考资料。
2026-01-08 13:45:06 38KB Java POI OLE对象
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ABAP 锁对象与加锁机制详解 ABAP 锁对象与加锁机制是 SAP 系统中的一种逻辑锁机制,用于保持数据的一致性和同步访问。锁对象是通过 SE11 创建的,自定义的锁对象必须以 EZ 或者 EY 开头命名。每个锁对象都可以包含一个 PRIMARY TABLE 和多个 SECONDARY TABLE,锁的模式有三种:E、S、X。 锁对象的主要作用是为了确保数据的一致性,当多个用户访问同一个资源时,需要找到一种同步访问的方法。例如,在航班预订系统中,需要检查还有没有空座位,当检查的时候,不想让其他人修改重要的数据(空座位的数量)。 Database 锁是不够的,因为数据库管理系统物理锁定了要修改的行记录,其他用户要等到数据库锁释放才能访问这个记录。 SAP 系统在应用服务器层面有一个全局的 LOCK TABLE,可以用来设置逻辑锁来锁定相关的表条目,并有 ENQUEUE 工作进程来管理这些锁。锁对象是一种逻辑意义上的锁,有可能锁定的表条目在 DATABASE 上根本就不存在。 在创建锁对象时,需要在 LOCK PARAMETERS 里填写要根据哪些字段来锁定表条目。模式 E 是当更改数据的时候设置为此模式,模式 S 是本身不需要更改数据,但是希望显示的数据不被别人更改,模式 X 是和 E 类似,但是不允许累加,完全独占。 当激活锁对象的时候,系统会自动创建两个 FM,ENQUEUE_锁对象名和 DEQUEUE_锁对象名,分别用来锁定和解锁。当用逻辑锁来锁定表条目的时候,系统会自动向 LOCK TABLE 中写入记录。 锁定和解锁的步骤是:先上锁,上锁成功之后,从数据库取数据,然后更改数据,接着更新到数据库,最后解锁。按照这个步骤,才能保证更改完全运行在锁的保护机制下。如果不指定 LOCK PARAMETERS,默认是 SY-MANDT;如果指定相应的 CLIENT,会锁定对应 CLIENT 上的相应的表记录;如果设置为 SPACE,则锁定涉及所有的 CLIENT。 在使用锁对象时,需要注意锁定失败的例外情况,例如 EXCEPTION:FOREIGN_LOCK,意思是已经被锁定了;另一个是 EXCEPTION:SYSTEM_FAILURE。在程序结束的时候,可以使用 DEQUEUE FUNCTION MODULE 来解锁,或者程序结束的时候自动解锁。使用 DEQUEUE FUNCTION MODULE 来解锁的时候,不会产生 EXCEPTION。 需要注意的是,锁对象的使用需要遵守一定的步骤和规则,以保证数据的一致性和同步访问。如果你在一个程序里成功对一个锁对象加锁之后,其他用户不能再对这个锁对象加 E、X、S 模式的锁。如果你在一个程序里成功对一个锁对象加锁之后,其他用户不能再对这个锁对象加 E、X 模式的锁,但是可以加 S 模式的锁。如果你在一个程序里成功对一个锁对象加锁之后,其他用户不能再对这个锁对象加 E、X 模式的锁,但是可以加 S 模式的锁。 ABAP 锁对象与加锁机制是 SAP 系统中的一种非常重要的机制,用于保持数据的一致性和同步访问。通过创建锁对象和使用锁对象,可以确保数据的一致性和同步访问,提高系统的安全性和稳定性。
2026-01-04 16:45:50 205KB ABAP
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