软件设计模式的非软件例子大全
软件设计模式的非软件例子大全
行为模式－－描述类和对象怎样交互和怎样分配职责
作者总结了十一种行为模式。这些模式可以在硬币分类银行、餐馆订餐、音乐、运输、汽车修理、自动售货机和家庭建筑中找到例子。
职责链（Chain of Responsibility）举例
职责链模式使得多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。机械硬币分拣银行使用职责链。这里并不是为每一种硬币分配一个滑槽，而是仅使用一个滑槽。当硬币落下时，硬币被银行内部的机械导向至适当的接收盒。
图 13：使用硬币分拣例子的职责链模式对象图
命令（Command）模式
命令模式将一个请求封装为一个对象，从而使你可以使用不同的请求对客户进行参数化。用餐时的账单是命令模式的一个例子。服务员接受顾客的点单，把它记在账单上封装。这个点单被排队等待烹饪。注意这里的“账单”是不依赖于菜单的，它可以被不同的顾客使用，因此它可以添入不同的点单项目。（关于这个实例的详细解析见我的那篇从“在快餐店吃饭”到Command模式(一)）
图 14：使用用餐例子的命令模式对象图
解释器（Interpreter）举例
解释器模式定义了特定语言的文法表示和解释该文法的解释器。音乐家是解释器的例子。音阶和它的持续时间可以用五线谱上的符号表示。这些符号就是音乐语言[14]。音乐家按照乐谱演奏，就可以反复重现同样的音乐。
图 15：使用音乐例子的解释器模式对象图
迭代器（Iterator）举例
迭代器提供一种方法顺序访问一个集合对象中各个元素，而又不需要暴露该对象的内
部表示。在早期的电视机中，一个拨盘用来改变频道。当改变频道时，需要手工转动
拨盘移过每一个频道，而不论这个频道是否有信号。现在的电视机，使用[后一个]和[前
一个]按钮。当按下[后一个]按钮时，将切换到下一个预置的频道。想象一下在陌生的城
市中的旅店中看电视。当改变频道时，重要的不是几频道，而是节目内容。如果对一
个频道的节目不感兴趣，那么可以换下一个频道，而不需要知道它是几频道。
图 16：使用选频器作例子的迭代模式对象图
中介者（Mediator）举例
中介者模式用一个中介对象来控制一系列的对象交互。通过中介者实现各个对象之间的松散耦合，而不是彼此直接作用。机场的控制塔很好地演示了这种模式。降落或者起飞的飞机直接与塔台通讯，而不是彼此间直接通讯。谁可以起飞或降落是由塔台决定的。这里需要注意的是塔台并不控制整个飞行过程。它只负责飞机在机场附近的区域。
图 17：使用训练中心为例子的中介者模式
备忘录（Memento）举例
备忘录模式捕获并且在外部保存一个对象的内部状态，使得以后可以将对象恢复到该状态。这种模式通常体现在你自己修理汽车的刹车时。首先移开两边的挡板，露出左右刹车片。只能卸下一片，这时另一片作为一个备忘录来表明刹车是怎样安装的。在这片修理完成后，才可以卸下另一片。当第二片卸下时，第一片就成了备忘录。
图 18：使用刹车片例子的备忘录模式对象图
观察者（Observer）模式
观察者定义了对象间一对多的关系，当一个对象的状态变化时，所有依赖它的对象都得到通知并且自动地更新。拍卖演示了这种模式。每个投标人都有一个标有数字的牌子用于出价。拍卖师开始拍卖时，他观察是否有牌子举起出价。每次接受一个新的出价都改变了拍卖的当前价格，并且广播给所有的投标人进行新的出价。（有关观察者模式在我的那篇“倾听来自观察者模式中两个成员的经典对话。。。”有详细介绍）
图 19：使用拍卖例子的观察者模式
状态（State）模式
状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。这种模式可以在自动售货机上观察到。自动售货机的状态包括列商品清单，收款，找钱和选择商品等几种状态。当投入硬币并选择了一个商品时，自动售货机可以完成以下几种操作，包括：送出商品不找钱、送出商品并找钱、由于投币不足不送出商品、由于商品售完不送出商品。
图 20：使用自动售货机例子的状态模式对象图
策略（Strategy）模式
策略模式定义了一系列可以相互替换的算法。不同的到飞机场去的方式就是一个策略模式的例子。有几种选择：自己开车、坐出租车、乘机场班车、乘公共汽车或使用专车服务等等。对于某些机场，地铁和直升机也是可能的选择。任何一种方式都可以把你送到机场，它们可以相互代替。你必须根据价格、便利性和时间做出选择。
图 21：使用去机场作为例子的策略模式对象图
模板方法（Template Method）举例
模板方法定义了一个操作中算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。房屋建筑师在开发新项目时会使用模板方法。一个典型的规划包括一些建筑平面图，每个平面图体现了不同部分。在一个平面图中，地基、结构、上下水和走线对于每个房间都是一样的。只有在建筑的后期才开始有差别而产生了不同的房屋样式。
图 22：使用建筑平面图为例子的模板方法模式
访问者（Visitor）举例
访问者模式表示一个作用于对象结构中各元素的操作，定义这个操作并不会改变元素的类。这种模式可以在出租车公司的运转中观察到。当一个人给出租车公司打电话时，他（她）就成了公司所有顾客的一员。然后公司指定一辆车去服务（接受访问者）。在进入出租车之后，这个人（访问者）就不再控制他（她）的旅程了，而是由出租车（驾驶员）负责。
图 23：使用出租车例子的观察者模式对象图
意义
作者已经表明了软件设计模式的非软件例子的存在。也许有人想知道这些例子的实际意义。非软件例子有助于增进模式语言的表达力和辅助模式的学习。
增加模式语言的表达能力
Alexander 觉得真正的模式要融入一种通用的语言以便所有人都能够分享[2]。在软件设计的人群中，模式被认为是在同事之间一种约定俗成的开发方式[4，17]。模式提供了一种比模块、过程和对象更高层次的概念[10]。
一种语言中至关重要的因素是同语言形象所对应的心灵影像。在一种语言中，仅当一个人能够领会一个符号的含义，能够在心里描绘出这种含义时，这个符号的外形才是有意义的[7]。Alexander没有忽视模式语言的这种重要特征，他规定：一种语言只有在它所产生的建筑类型能够被具体地看到之后，这种语言才是完全形态化的[1]。在软件设计中，Richle 和 Züllighoven认识到具体的例子在指导我们对应用领域的理解的重要性[12]。
如果软件设计模式成为程序员中通用的语言，其基础则是统一的含义。如果设计决定下达了，但是没有被理解，则设计师被迫通过假设来完成工作[19]。平凡的例子更便于理解，其原因在于人们必须在记忆中找到相关联的内容才能够理解[20]。在广泛使用模式的AGComm nicationSystems公司的项目中，常常使用非软件例子来解释模式之间的关系。这个例子有助于在设计师间提供统一的理解。通过在设计过程的先期建立统一的理解，使得在整个项目生命周期中，设计师间的沟通更加容易。
非软件例子作为学习模式的助手
在新概念出现时，学生需要例子。这可以在AGCommnicationSystems 公司的模式推
行过程的总结中见到，同时这也是被其他人总结出来的[12]。在学习新东西时，学生很
自然地会使用学过的知识来帮助新概念的理解[6]。由于这个原因，许多例子应当在学
生第一次接触软件设计模式时提出[12]。某些例子应该在学生学习了一段时间以后提
出，而不是等他们成为专家以后。提供相似的例子并不增加需要学习的新内容。这
时，选取学生课外的例子可以避免学习素材短缺的情况。既然模式最终要停留在人的
头脑中[11]，因此可以使用大多数人熟悉的例子和来自于记忆中的训练材料。
结论