- 管道-过滤器风格:每个构建都有一组输入和输出,数据输入构建,经过内部处理,然后产生数据输出。
- 主程序-子程序:面向过程的架构,所有的计算构件作为子程序协作工作,并由一个主程序顺序的调用这些子程序,构件用共享存储区交换数据。
- 面向对象风格:面向对象架构风格的特征是将数据标识和基本操作封装在对象中。这种模式的构件是对象,对象维护自身表示的完整性,对象之间通过消息机制进行通信,对象交互时需要知道彼此的标识,通过对象之间的协作完成计算过程。
面向对象好处:
1. 可以自然映射到现实对象上,易于理解和编程(传统的说法)
2. 低耦合:OO的继承和多态使得服务提供者可以仅提供接口,而将具体实现推迟到运行时,从而降低调用者和被调用者之间的耦合。(解耦是为了适应变化)
3. 高类聚:OO是将数据,和对数据的操作绑定在一个类中,并通过可见性约束,只暴露给Client应该看见的操作和变量。(内聚是为了重用)
4. 因为低耦合,高内聚,所以提供了更好的可维护、可重用、可扩展、灵活性。 - 事件驱动风格(隐式调用):系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程。实例,数据库系统,用户界面。
- 分层(C/S,B/S, 三层, n层结构)
三层:展现层,业务层,数据库层
n层:在三层的基础上,将业务层划分为多层的模块。 - C2风格:构件与构件之间的直接连接是不允许的,件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消,交换机制来实现的,构件相对独立,构件之间依赖性较少。
实例:有多个Client端的和一个Sever端的聊天工具,ClientA发消息给ClientB需要经过Sever连接转发。 - 仓库风格:在仓库(Repository)风格中,有两种不同构件:中央数据结构(共享数据)说明当前状态,独立构件在中央数据存储上执行。共享数据可以是传统数据库,也可以是黑板系统。实例,智能系统。
- 回调机制:回调机制是一种常见的设计模型,他把工作流内的某个功能,按照约定的接口暴露给外部使用者,为外部使用者提供数据,或要求外部使用者提供数据。
- 虚拟机风格:解释器;基于规则的系统。实例,Java虚拟机,解释执行的程序。
- 过程控制环路(闭环):控制环路风格是将过程输出的指定属性维护在一个特定的参考值(设定值),将事务处理看成输入、加工、输出、反馈、再输入的一个持续的过程模型。实例,空调的温度自动调节器(设定值是温度),巡航系统(设定值是速度)。
闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式,它是在测量出实际与计划发生偏差时,按定额或标准来进行纠正的。闭环控制,从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量,一般这个取出量和输入量相位相反,所以叫负反馈控制,自动控制通常是闭环控制。比如家用空调温度的控制 - 微内核:
用例:Windows NT 操作系统,JBoss Web服务器
优点:
1. 灵活性和扩展性。微内核系统把最小核心功能同扩展功能和特定应用分离开来,使系统高内聚、低耦合、可以用plug-in的形式对应用进行扩展。
2. 系统具有更高的可移植性。
3. 健壮性,微内核系统将许多服务移植到用户空间,二者各自占用独立的内存空间,某个具体应用本身的错误或存在的问题不会影响内核的正常运行。并且模块各自独立的设计也可以把安全问题分解,使系统服务程序严格按照安全要求运行。
4. 策略和机制的分离,从某种意义上讲微内核体系结构模式是一种特殊的层体系结构,这种把核心功能、扩展功能和特定应用分离,分处在不同的抽象层,分别实现机制和策略的思想,进一步体现了系统设计的高内聚、低耦合。 - 回调机制
回调(Callback)机制是一种常见的设计模型,他把工作流内的某个功能,按照约定的接口暴露给外部使用者,为外部使用者提供数据,或要求外部使用者提供数据。
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软件模块之间总是存在着一定的接口,从调用方式上,可以把他们分为三类:同步调用、回调和异步调用。
同步调用:一种阻塞式调用,调用方要等待对方执行完毕才返回,它是一种单向调用;
回 调:一种双向调用模式,也就是说,被调用方在接口被调用时也会调用对方的接口;
异步调用:一种类似消息或事件的机制,不过它的调用方向刚好相反,接口的服务在收到某种讯息或发生某种事件时,会主动通知客户方(即调用客户方的接口)。
回调和异步调用的关系非常紧密:使用回调来实现异步消息的注册,通过异步调用来实现消息的通知。
黑板系统(Blackboard system):
黑板模型主要由“黑板”、知识源(Knowledge Source)和控制机构三大部分组成。
- 黑板
所谓“黑板”,就是一个分层的全局工作区(或称全局数据库)。它用来存储初始数据、中间结果和最终结果。整个黑板被分为若干层,每一层用于描述领域问题的某一类信息。高层信息可以看作是下层信息的抽象(或整体),反之,下层信息可以看作是上层信息的实例(或部分)。 - 知识源
所谓知识源,就是一个知识模块。黑板结构中具有多个知识源,每个知识源能用来完成某些特定的解题功能。知识源可以表示完成过程、规则集或逻辑断言等形式。一个知识源可以视为一个大规则,其条件部分称为知识源先决条件,动作部分称为知识源体。知识源的先决条件一旦与黑板状态匹配,该知识源便被激活,这时知识源体执行,其结果将导致黑板状态的变化。知识源之间互相独立,它们只能通过黑板进行通讯和互相调用。 - 控制机构
控制机构是求解问题的推理机构,由监督程序和调度程序组成。监督程序时刻注视着黑板状态,根据黑板状态采用某种策略选择合适的知识源。将其条件部分放入调度队列,随后条件部分与黑板状态匹配,若匹配成功,则将其动作部分放入调度队列。动作部分的执行便又改变了黑板状态。调度程序通过选择所谓“聚焦”来优先使用队列中最重要、最有希望的知识源来执行。
黑板模型是一种适时推理模型,即系统能按“最适宜”的原则自行决定什么时候和怎样使用知识。在黑板模型中,解空间被组织成层次性结构,层次结构中每一层上的信息都表示局部解,相应层次上的知识模块对这种信息进行处理,生成更高级的局部解,直到最后的解。
理想的黑板模型中没有控制机制,知识源含有领域知识且是自驱动的。这样,每个知识源都“注视”着黑板上的状态信息,而且能“适时”地决定是否要对黑板进行操作。所以,在理想黑板模型中,各知识源实际上是并行执行的(这非常类似于现在的股票交易),但在现有的串行环境下这种并行却难以实现。因此,才增设了控制机制等方法把黑板变成串行系统(这又类似于拍卖过程)。当然,这样就限制了黑板模型的潜在功效。
面向对象设计原则:
设计原则名称 |
设计原则简介 |
重要性 |
单一职责原则 (Single |
类的职责要单一,不能将太多的职责放在一个类中。 |
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开闭原则 (Open-Closed |
软件实体对扩展是开放的,但对修改是关闭的,即在不修改一个软件实体的基础上去扩展其功能。 |
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里氏代换原则 (Liskov |
在软件系统中,一个可以接受基类对象的地方必然可以接受一个子类对象。 |
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依赖倒转原则 (Dependency |
要针对抽象层编程,而不要针对具体类编程。 |
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接口隔离原则 (Interface |
使用多个专门的接口来取代一个统一的接口。 |
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合成复用原则 (Composite Reuse |
在系统中应该尽量多使用组合和聚合关联关系,尽量少使用甚至不使用继承关系。 |
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迪米特法则 (Law of Demeter, |
一个软件实体对其他实体的引用越少越好,或者说如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用,而是通过引入一个第三者发生间接交互。 |