MVC（Model—View—Controller，模型—视图—控制器）是一种广泛流行的软件设计模式，..

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第23题

知识点：软件设计、测试与维护 J2EE 控制器软件设计设计模式视图用户界面

关键词： J2EE MVC 控制器软件设计设计模式视图用户界面章/节：软件工程

MVC（Model—View—Controller，模型—视图—控制器）是一种广泛流行的软件设计模式，也是J2EE平台上推荐的一种设计模型。其中，（23）主要表现用户界面，（24）用来描述核心业务逻辑。

A. 模型

B. 视图

C. 控制器

D. 视图和控制器

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软件维护中，改进交付后产品的性能和可维护性属于（）。


知识点讲解
· 软件设计、测试与维护 · J2EE · 控制器 · 软件设计 · 设计模式 · 视图 · 用户界面

软件设计、测试与维护

软件设计：根据软件需求，产生一个软件内部结构的描述，并将其作为软件构造的基础。通过软件设计，描述出软件架构及相关组件之间的接口；然后，进一步详细地描述组件，以便能构成这些组件。

通过软件设计得到要实现的各种不同模型，并确定最终方案。其可以划分为软件架构设计（也叫作高层设计）和软件详细设计两个阶段。

软件测试：测试是为了评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。软件测试是针对一个程序的行为，在有限测试用例集合上，动态验证是否达到预期的行为。

测试不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。现在的软件测试被认为是一种应该包括在整个开发和维护过程中的活动，它本身是实际产品构造的一个重要部分。

软件测试伴随开发和维护过程，通常可以在概念上划分为单元测试、集成测试和系统测试3个阶段。

软件维护：将软件维护定义为需要提供软件支持的全部活动。这些活动包括在交付前完成的活动，以及交付后完成的活动。交付前要完成的活动包括交付后的运行计划和维护计划等。交付后的活动包括软件修改、培训、帮助资料等。

软件维护有如下类型：①更正性维护——更正交付后发现的错误；②适应性维护——使软件产品能够在变化后或变化中的环境中继续使用；③完善性维护——改进交付后产品的性能和可维护性；④预防性维护——在软件产品中的潜在错误成为实际错误前，检测并更正它们。

J2EE

J2EE的全称是Java2EnterpriseEdition，它是由SUN公司领导，各厂商共同制定，并得到广泛认可的工业标准。业内许多大的应用服务器厂商如IBM、BEA、Oracle等都积极地参与J2EE标准的制定和实施工作。

J2EE是专门为企业应用制定的标准，企业可以用它来编制企业级的应用，它为企业应用提供了数据库存取，交易完整性，可靠消息传递等功能。从公元2000年开始，越来越多的企业把自己的关键应用开始构建在支持J2EE标准的Web应用服务器之上。现在主流的一些J2EE应用服务器都可以支持企业应用所需的稳定性、可用性、安全性、可靠性、可扩展性等。

控制器

控制器是指挥、协调计算机各大部件工作的指挥中心。控制器工作的实质就是解释、执行指令。它每次从存储器中取出一条指令，经分析译码，产生一串微操作命令，发向各个执行部件并控制各部件，使整个计算机连续地、有条不紊地工作。

为了使计算机能够正确执行指令，CPU必须能够按正确的时序产生操作控制信号，这是控制器的主要任务。

如下图所示，控制器主要由下列部分组成。

控制器组成图

（1）程序计数器（PC）。又称指令计数器或指令指针（IP），在某些类型的计算机中用来存放正在执行的指令地址；在大多数机器中则存放要执行的下一条指令的地址。指令地址的形成有两种可能：一是顺序执行的情况，每执行一条指令，程序计数器加“1”以形成下条指令的地址。该加“1”计数的功能，有的机器是PC本身具有的，也有的机器是借用运算器完成的；二是在某些条件下，需要改变程序执行的顺序，这常由转移类指令形成转移地址送到PC中，作为下条指令的地址。

（2）指令寄存器（IR）。用以存放现行指令，以便在整个指令执行过程中，实现一条指令的全部功能控制。

（3）指令译码器。又称操作码译码器，它对指令寄存器中的操作码部分进行分析解释，产生相应的控制信号提供给操作控制信号形成部件。

（4）脉冲源及启停控制线路。脉冲源产生一定频率的脉冲信号作为整个机器的时钟脉冲，是周期、节拍和工作脉冲的基准信号。启停线路则是在需要的时候保证可靠地开放或封锁时钟脉冲，控制时序信号的发生与停止，实现对机器的启动与停机。

（5）时序信号产生部件。以时钟脉冲为基础，产生不同指令相对应的周期、节拍、工作脉冲等时序信号，以实现机器指令执行过程的时序控制。

（6）操作控制信号形成部件。综合时序信号、指令译码信息、被控功能部件反馈的状态条件信号等，形成不同指令所需要的操作控制信号序列。

（7）中断机构。实现对异常情况和某些外来请求的处理。

（8）总线控制逻辑。实现对总线信息传输的控制。

软件设计

软件设计的任务

在给定系统的需求规格说明书后，需要对软件的结构进行设计，并对设计的过程进行管理。在嵌入式系统的软件设计过程中，需要完成以下一些任务。

准备工作计划

在软件设计之前，首先要制订详细的工作计划，其内容包括：

.过程管理方案：包括软件开发的进度管理、软件规模和所需人年的估算、开发人员的技能培训等；

.开发环境的准备方案：包括开发工具的准备、开发设备的准备、测试装备的准备、分布式开发环境下的开发准则等；

.软硬件联机调试的方案：联调的起始时间、地点、人员和具体的准备工作；

.质量保证方案：包括质量目标计划、质量控制计划等；

.配置控制方案：包括配置控制文档的编写、配置控制规则的制订等。

确定软件的结构

设计软件的各个组成部分，包括：

.任务结构的设计：使用操作系统提供的函数，设计出一个最佳的任务结构；

.线程的设计；

.公共数据结构的设计：在确保系统一致性的基础上，设计出所需的公共数据；

.操作系统资源的定义；

.类的设计；

.模块结构设计：在设计时要充分考虑模块的划分、标准化、可重用和灵活性等；

.内存的分配与布局。

设计评审

对于软件设计的结果，进行一次设计评审，并在必要时对设计进行修正。具体内容包括：

.确认每件工作的执行方法是否恰当，其内容是否完善；

.确认该设计完成了系统需求规格说明书所要求的功能和服务；

.评估任务结构设计、评估类的设计、评估模块结构设计；

.对软件设计的结果进行总结，编写出相应的文档。

维护工作计划

执行软件设计工作控制，在每日、每周和每月的时间粒度上对进度进行控制，确保软件设计能够如期完成。

与硬件部门密切合作、相互协调

根据工作计划中的安排，定期与硬件部门召开会议，协调各自的进展。如果软件规格说明书发生了变化，立即进行调整，重新进行软件设计。

控制工作的结果，把工作记录存档

掌握当前的工作进展情况，尽早地发现和分析问题，并采取相应的措施。对各种事件进行跟踪记录，包括：

.执行过程控制，跟踪进展情况并定期记录、存档。

.执行质量控制，保留质量记录。

.记录产品的配置、版本变化、bug的发现和处理等信息。

软件架构设计

软件架构也称为软件体系结构，需要考虑如何对系统进行分解，对分解后的组件及其之间的关系进行设计，满足系统的功能和非功能需求。软件架构形成过程如下图所示。

架构的形成过程概要

软件架构设计需要从用户业务需求、未来应用环境、需求分析、硬件基础、接口输入、数据处理、运算或控制规律、用户使用等方面进行综合、权衡和分析基础上产生。面向某种问题的架构一旦确定就很难改变，随后的架构设计需要通过一系列的迭代开发完善，使得软件架构日趋成熟、稳定。

软件架构的重要作用也在于控制一个软件系统的使用、成本和风险。好的架构要求是和谐的软件架构，包括与上一级系统架构相互和谐、与系统中同一级的其他组件架构互相和谐，确保系统满足性能、可靠性、安全性、信息安全性和互操作性等方面的关键要求，也具有可扩展、可移植性，从而为一个软件带来长久的生命力。

在大量开发实践中，有很多广泛使用并被普遍接受的软件架构设计原则，这些原则独立于具体的软件开发方法，主要包括抽象、信息隐藏、强内聚和松耦合、关注点分离等。

（1）抽象：这是软件架构的核心原则，也是人们认识复杂客观世界的基本方法。抽象的实质是提取主要特征和属性，从具体的事务中通过封装来忽略细节，并且运用这些特征和属性，描述一个具有普遍意义的客观世界。软件架构设计中需要对流程、数据、行为等进行抽象。复杂系统含有多层抽象，从而有多个不同层次架构。

（2）信息隐藏：包括局部化设计和封装设计。局部化设计就是将一个处理所涉及到的信息和操作尽可能地限制在局部的一个组件中，减少与其他组件的接口。而封装设计是将组件的外部访问形式尽可能简单、统一。

（3）强内聚和松耦合：强内聚是指软件组件内的特性，即组件内所有处理都高度相关，所有处理组合在一起才能组成一个相对完整的功能。而松耦合是指软件组件之间的特性，软件组件之间应尽量做到没有或极少的直接关系，使其保持相对独立，这样使得未来的修改、复用简单，修改之后带来的影响最小。

（4）关注点分离：所谓关注点是软件系统中可能会遇到的多变的部分。如为适应不同运行接口条件，需要进行适应性的参数调整和驱动配置。关注点分离设计是将这部分组件设计成为相对独立的部分，使未来的系统容易配置和修改。而核心的部分可以保持一个相对独立的稳定状态。如果功能分配使得单独的关注点组件足够简单，那么就更容易理解和实现。但“展示某些关注点得到满足时，可能会影响到其他方面的关注点，但架构师必须能够说明所有关注点都已得到满足”。

以上的原则中，删除需求细节或对细节进行抽象是最重要的工作，为用户的需求创建抽象模型，通过抽象将特殊问题映射为更普遍的问题类别，并识别各种模式。

软件架构设计使用纵向分解和横向分解两种方式。纵向分解就是分层，横向分解就是将每一个层面分成相对独立的部分。经过分解之后，可以将一个完整的问题分解成多个模块来解决。模块是其中可分解、可组装，功能独立、功能高度内聚、之间低耦合的一个组件。

类似于建筑架构，软件架构也决定了软件产品的好用、易用、可靠、信息安全、可扩展、可重用等特性，好的软件架构也给人完整、明确、清晰等赏心悦目的感觉，具有较长的生命力。

架构设计是围绕业务需求带来的问题空间到系统解决空间第一个顶层设计方案。按照抽象原则，在这个阶段进行的架构设计关注软件设计环节抽象出来的重要元素，而不是所有的设计元素。在架构设计时将软件这些要素看作是黑盒，架构设计需要满足黑盒的外部功能和非功能需求的目标。一个软件的架构设计首先为软件产品的后续开发过程提供基础，在此基础上可将一个大规模的软件分解为若干子问题和公共子问题。而一般意义的软件设计是软件的底层设计，开发人员需要关注各子问题或要素的进一步分解和实现，是根据架构设计所定义的每个要素的功能、接口，进一步实现要素组件内部的配置、处理和结构。在遵守组件外部属性前提下，考虑实现组件内部的细节及其实现方法。对于其中的公共子问题，形成公共类和工具类，从而可以达到重用的目的。

一般的软件构架是根据需求自上而下方式来设计，即首先掌握和研究利益相关方的关键需求，基本思路是首先进行系统级的软件架构设计，需要将软件组件与其外部环境属性绑定在一起，关注软件系统与外部环境的交联设计；其次将一个大的系统划分成各组成部分，这些部分可以按照架构设计的不同方法，分为层次或成为模块；之后再开始研究所涉及到的要素，再实现这些要素以及定义这些要素之间的关系。

在实际工作中，软件构架也可采用自底向上的方法，前提是已经建立了一个成熟稳定的软件架构，也可以称之为“模式”。模式是组织一级设计某一类具体问题的顶层思路，是为了解决共有问题解的方案模板，但并不是一个问题的设计或设计算法。

模式常常整合在一起使用，提供解决更大、更复杂问题的解决方案，而组成一个解决问题的通用框架。框架往往提供统一平台和开发工具，而且已经高效地利用了已经经过验证的模式、技术和组件。在新软件系统的设计中指定沿用或重用这种架构框架，这时其他重要元素可以在这个架构基础上针对新的需求进行扩展，有时是针对性地进行参数化设计。所以在架构设计中可以借用模式的概念进行设计，采用成熟的先进的设计框架和工具提高开发的效率，保证设计正确性。

下图所示是针对架构设计中非功能需求的多维度分析，从中可知任何一个因素的变化都会带来对其他因素的影响。实际上软件架构设计属于软件设计过程的一部分，但超越了系统内部的算法和数据结构的详细设计。

架构的多维度分析

在架构设计阶段，需要定义边界条件、描述系统组织结构、对系统的定量属性进行约束、帮助对模型进行描述并基本构造早期的原型、更准确地描述费用和时间的评估。

软件设计方法

在将系统分解为各个组件的过程中，需要采取不同的策略，而每个策略则关注不同的设计概念。根据分解过程中所采用的不同策略，设计方法有基于功能分解的设计方法、基于信息隐藏的设计方法和基于模型驱动开发的设计方法等分类。

（1）基于功能分解的设计方法。实时结构化分析与设计采用了功能分解，系统被分解为多个函数，并且以数据流或控制流的形式定义函数之间的接口；基于并发任务结构化的设计（Design Approach for Real-Time Systems，DARTS）提供了任务结构化标准，辅助人员确定系统中的并发任务，并指导定义任务接口。

（2）基于信息隐藏的设计方法。面向对象（Object Oriented，OO）设计方法将数据和数据上操作封装在对象实体中，对象外界不能够直接对对象内部进行访问和操作，只能通过消息间接访问对象，符合人类思维方式，提高软件的扩展性、维护性和重用性。

（3）基于模型驱动开发的设计方法。通过借助有效的（Model Driven Development，MDD）工具，构建和维护复杂系统的设计模型，直接产生高质量的代码，将开发的重心从编码转移到设计。当前使用较为广泛的MDD工具有IBM公司的Rhapsody。

设计模式

“每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案的核心。这样，你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动”。设计模式的核心在于提供了相关问题的解决方案。

设计模式一般有如下4个要素。

（1）模式名称（pattern name）。模式名称应具有实际的含义，能反映模式的适用性和意图。

（2）问题（problem）。描述了应该在何时使用模式，解释了设计问题和问题存在的前因后果。可能描述了特定的设计问题，如怎样用对象表示算法等；也可能描述了导致不灵活设计的类或对象结构。有时候，问题部分会包括使用模式必须满足的一系列先决条件。

（3）解决方案（solution）。描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。解决方案并不描述一个特定的具体的设计或实现，而是提供设计问题的抽象描述和怎样用一个具有一般意义的元素组合（类或对象组合）来解决这个问题。

（4）效果（consequences）。描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题。因为复用是面向对象设计的要素之一，所以模式效果包括它对系统的灵活性、扩充性或可移植性的影响，显式地列出这些效果对理解和评价这些模式很有帮助。

设计模式确定了所包含的类和实例，它们的角色、协作方式以及职责分配。每一个设计模式都集中于一个特定的面向对象设计问题或设计要点，描述了什么时候使用它，在另一些设计约束条件下是否还能使用，以及使用的效果和如何取舍。按照设计模式的目的可以分为创建型、结构型和行为型三大类，如下表所示。

设计模式分类

创建型设计模式

创建型模式与对象的创建有关，抽象了实例化过程，它们帮助一个系统独立于如何创建、组合和表示它的那些对象。一个类创建型模式使用继承改变被实例化的类，而一个对象创建型模式将实例化委托给另一个对象。

创建型模式包括面向类和面向对象两种。Factory Method（工厂方法）定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Abstract Factory（抽象工厂）提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。Builder（生成器）将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。Prototype（原型）用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。Singleton（单例）模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

下面以抽象工厂模式和单例模式为例进行说明。

Abstract Factory（抽象工厂）

（1）意图。提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

（2）结构。抽象工厂模式的结构如下图所示。

抽象工厂模式结构图

其中：

.AbstractFactory声明一个创建抽象产品对象的操作接口。

.ConcreteFactory实现创建具体产品对象的操作。

.AbstractProduct为一类产品对象声明一个接口。

.ConcreteProduct定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象，实现AbstractProduct接口。

.Client仅使用由AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口。

（3）适用性。Abstract Factory模式适用于：

.一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。

.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。

.当要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。

.当提供一个产品类库，只想显示它们的接口而不是实现时。

Singleton（单例）

（1）意图。保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

（2）结构。单例模式的结构如下图所示。

单例模式结构图

其中：Singleton指定一个Instance操作，允许客户访问它的唯一实例，Instance是一个类操作；可能负责创建它自己的唯一实例。

（3）适用性。Singleton模式适用于：

.当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。

.当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户无须更改代码就能使用一个扩展的实例时。

结构型设计模式

结构型模式处理类或对象的组合，涉及如何组合类和对象以获得更大的结构。结构型类模式采用继承机制来组合接口或实现。一个简单的例子是采用多重继承方法将两个以上的类组合成一个类，结果这个类包含了所有父类的性质。这一模式尤其有助于多个独立开发的类库协同工作。其中一个例子是类形式的Adapter（适配器）模式。一般来说，适配器使得一个接口与其他接口兼容，从而给出了多个不同接口的统一抽象。为此，类Adapter对一个adaptee类进行私有继承。这样，适配器就可以用adaptee的接口表示它的接口。对象Adapter依赖于对象组合。

下面以适配器模式和代理模式为例进行说明。

Adapter（适配器）模式

（1）意图。将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter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。

类适配器结构图

（2）结构。类适配器使用多重继承对一个接口与另一个接口进行匹配，其结构如上图所示。对象适配器依赖于对象组合，其结构如下图所示。

对象适配器结构图

其中：

.Target定义Client使用的与特定领域相关的接口。

.Client与符合Target接口的对象协同。

.Adaptee定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。

.Adapter对Adaptee的接口与Target接口进行适配。

（3）适用性。Adapter模式适用于：

.想使用一个已经存在的类，而它的接口不符合要求。

.想创建一个可以服用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类（即那些接口可能不一定兼容的类）协同工作。

.（仅适用于对象Adapter）想使用一个已经存在的子类，但是不可能对每一个都进行子类化以匹配它们的接口。对象适配器可以适配它的父类接口。

Proxy（代理）模式

（1）意图。为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

（2）结构。代理模式的结构如下图所示。

代理模式结构图

其中：

.Proxy保存一个引用使得代理可以访问实体；提供一个与Subject的接口相同的接口，使代理可以用来代替实体；控制对实体的存取，并可能负责创建和删除它；其他功能依赖于代理的类型：Remote Proxy负责对请求及其参数进行编码，并向不同地址空间中的实体发送已编码的请求；Virtual Proxy可以缓存实体的附加信息，以便延迟对它的访问；Protection Proxy检查调用者是否具有实现一个请求所必需的访问权限。

.Subject定义RealSubject和Proxy的共用接口，这样就在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy。

.RealSubject定义Proxy所代表的实体。

（3）适用性。Proxy模式适用于在需要比较通用和复杂的对象指针代替简单的指针的时候，常见情况有：

.远程代理（Remote Proxy）为一个对象在不同地址空间提供局部代表。

.虚代理（Virtual Proxy）根据需要创建开销很大的对象。

.保护代理（Protection Proxy）控制对原始对象的访问，用于对象应该有不同的访问权限的时候。

.智能引用（Smart Reference）取代了简单的指针，它在访问对象时执行一些附加操作。典型用途包括：对指向实际对象的引用计数，这样当该对象没有引用时，可以被自动释放；当第一次引用一个持久对象时，将它装入内存；在访问一个实际对象前，检查是否已经锁定了它，以确保其他对象不能改变它。

结构型对象模式不是对接口和实现进行组合，而是描述了如何对一些对象进行组合，从而实现新功能的一些方法。因为可以在运行时刻改变对象组合关系，所以对象组合方式具有更大的灵活性，而这种机制用静态类组合是不可能实现的。

Composite（组合）模式将对象组合成树型结构以表示“部分—整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。它描述了如何构造一个类层次式结构，这一结构由两种类型的对象所对应的类构成。其中的组合对象使得用户可以组合基元对象以及其他的组合对象，从而形成任意复杂的结构。proxy（代理）模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，其中，proxy对象作为其他对象的一个方便的替代或占位符。它的使用可以有多种形式，例如可以在局部空间中代表一个远程地址空间中的对象，也可以表示一个要求被加载的较大的对象，还可以用来保护对敏感对象的访问。proxy模式还提供了对对象的一些特有性质的一定程度上的间接访问，从而可以限制、增强或修改这些性质。Flyweight（享元）模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，为了共享对象定义了一个结构。至少有两个原因要求对象共享：效率和一致性。Flyweight的对象共享机制主要强调对象的空间效率。使用很多对象的应用必须考虑每一个对象的开销。使用对象共享而不是进行对象复制，可以节省大量的空间资源。但是，仅当这些对象没有定义与上下文相关的状态时，它们才可以被共享。Flyweight的对象没有这样的状态。任何执行任务时需要的其他一些信息仅当需要时才传递过去。由于不存在与上下文相关的状态，因此Flyweight对象可以被自由地共享。

Facade（外观）模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。该模式描述了如何用单个对象表示整个子系统。模式中的facade用来表示一组对象，facade的职责是将消息转发给它所表示的对象。Bridge（桥接）模式将对象的抽象和其实现分离，从而可以独立地改变它们。

Decorator（装饰）模式描述了如何动态地为对象添加一些额外的职责。该模式采用递归方式组合对象，从而允许添加任意多的对象职责。例如，一个包含用户界面组件的Decorator对象可以将边框或阴影这样的装饰添加到该组件中，或者它可以将窗口滚动和缩放这样的功能添加到组件中。可以将一个Decorator对象嵌套在另外一个对象中，就可以很简单地增加两个装饰，添加其他的装饰也是如此。因此，每个Decorator对象必须与其组件的接口兼容并且保证将消息传递给它。Decorator模式在转发一条信息之前或之后都可以完成它的工作（例如绘制组件的边框）。许多结构型模式在某种程度上具有相关性。

行为型设计模式

行为模式对类或对象怎样交互和怎样分配职责进行描述，涉及算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式，还描述它们之间的通信模式。这些模式刻画了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。它们将用户的注意力从控制流转移到对象间的联系方式上来。

行为类模式使用继承机制在类间分派行为。本章包括两个这样的模式，其中Template Method（模板方法）较为简单和常用。Template Method是一个算法的抽象定义，它逐步地定义该算法，每一步调用一个抽象操作或一个原语操作，子类定义抽象操作以具体实现该算法。另一种行为类模式是Interpreter（解释器）模式，它将一个文法表示为一个类层次，并实现一个解释器作为这些类的实例上的一个操作。

行为对象模式使用对象复合而不是继承。一些行为对象模式描述了一组对等的对象怎样相互协作以完成其中任一个对象都无法单独完成的任务。这里一个重要的问题是对等的对象。

如何互相了解对方。对等对象可以保持显式的对对方的引用，但那会增加它们的耦合度。在极端情况下，每一个对象都要了解所有其他的对象。Mediator（中介者）模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互，在对等对象间引入一个mediator对象以避免这种情况的出现。mediator提供了松耦合所需的间接性。

Chain of Responsibility（责任链）使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，将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。Chain of Responsibility模式提供更松的耦合，让用户通过一条候选对象链隐式地向一个对象发送请求。根据运行时刻情况任一候选者都可以响应相应的请求。候选者的数目是任意的，可以在运行时刻决定哪些候选者参与到链中。

Observer（观察者）模式定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。典型的Observer的例子是Smalltalk中的模型／视图／控制器，其中一旦模型的状态发生变化，模型的所有视图都会得到通知。

其他的行为对象模式常将行为封装在一个对象中并将请求指派给它。Strategy（策略）模式将算法封装在对象中，这样可以方便地指定和改变一个对象所使用的算法。Command（命令）模式将一个请求封装为一个对象，从而使得可以用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。Memento（备忘录）模式在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便在以后可将该对象恢复到原先保存的状态。State（状态）模式封装一个对象的状态，使得对象在其内部状态改变时可改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。Visitor（访问者）模式表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，使得在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。Visitor模式封装分布于多个类之间的行为。Iterator（迭代器）模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，且不需要暴露该对象的内部表示。Iterator模式抽象了访问和遍历一个集合中的对象的方式。

下面以中介者模式和观察者模式为例进行说明。

Mediator（中介者）

（1）意图。用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

（2）结构。中介者模式的结构图如下图所示。

中介者模式结构图

其中：

.Mediator（中介者）定义一个接口用于各同事（Colleague）对象通信。

.ConcreteMediator（具体中介者）通过协调各同事对象实现协作行为；了解并维护它的各个同事。

.Colleague class（同事类）知道它的中介者对象；每一个同事类对象在需要与其他同事通信的时候与它的中介者通信。

（3）适用性。Mediator模式适用于：

.一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信，产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。

.一个对象引用其他很多对象并且直接与这些对象通信，导致难以复用该对象。

.想定制一个分布在多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

Observer（观察者）

（1）意图。定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

（2）结构。观察者模式的结构图如下图所示。

观察者模式结构图

其中：

.Subject（目标）知道它的观察者，可以有任意多个观察者观察同一个目标；提供注册和删除观察者对象的接口。

.Observer（观察者）为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。

.ConcreteSubject（具体目标）将有关状态存入各ConcreteObserver对象；当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知。

.ConcreteObserver（具体观察者）维护一个指向ConcreteSubject对象的引用；存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致；实现Observer的更新接口，以使自身状态与目标的状态保持一致。

（3）适用性。Observer模式适用于：

.当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

.当对一个对象的改变需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象有待改变时。

.当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁，即不希望这些对象是紧耦合的。

视图

幻灯片视图功能为用户提供了各种适应不同使用情况的操作界面，其中包括普通视图、幻灯片浏览视图、幻灯片放映视图。当启动PowerPoint时，系统默认的是普通视图工作方式。

普通视图。

普通视图也称为编辑视图。在该视图工作方式下，可进行演示文稿的编辑和制作，如输入文字、绘制图形和插入图片、插入声音和视频、设置动画及切换效果、设置超链接等。普通视图有4个工作区域，如上图所示。

.大纲／幻灯片工作区：位于窗口的左侧，可通过单击“大纲”选项卡或“幻灯片”选项卡在幻灯片文本大纲或幻灯片缩略图之间切换。

.主工作区：位于窗口的中部，用于显示和编辑当前幻灯片。

.任务窗格：位于窗口的右侧，提供常用命令的窗口。主要操作包括创建新演示文稿；选择幻灯片的版式；选择设计模板、配色方案和动画方案；创建自定义动画；设置幻灯片切换等。

.备注区：位于窗口的下方，用户可以添加备注信息。

幻灯片放映视图。

在该视图方式下，可以放映演示文稿中的所有幻灯片。若幻灯片添加了切换效果，则会播放出来；若为幻灯片中的对象设置了动画效果，则在放映时即可展现动画效果。设置的超链接只有在幻灯片放映视图中才有效。

幻灯片浏览视图。

在该视图方式下，可以观察演示文稿的全局并了解演示文稿的风格，还可以调整演示文稿的顺序。可以对幻灯片进行选择、复制、删除、隐藏等操作，设置幻灯片的切换效果。

用户界面

用户界面是计算机中实现用户与计算机通信的软件和硬件部分的总称。用户界面也称为用户接口或人机界面。

控制面板式用户界面

计算机发展早期，用户通过控制台开关、板键或穿孔纸带向计算机送入命令或数据，而计算机通过指示灯及打印机输出运行情况或结果。这种界面的特点是人去适应计算机，现在看来是十分笨拙的。

字符用户界面

字符用户界面是基于字符型的。用户通过键盘或其他输入设备输入字符，由显示器或打印机输出字符。字符用户界面的优点是功能强、灵活性好、屏幕开销少；缺点是操作步骤繁琐，学会操作较费时。

图形用户界面

随着文字、图形、声音、图像等多媒体技术的出现，各种图形用户界面应运而生，用户既可使用传统的字符，也可以使用图形、图像和声音同计算机进行交互，操作更为自然、更加方便，多媒体技术进一步推广、发展与完善。现代界面的关键技术是超文本。超文本的"超"体现在它不仅包括文本，还包括图像、音频、视频等多媒体信息，即将文本的概念扩充到超文本，超文本的最大特点是具有指向性。

新一代用户界面

多媒体、多通道及智能化是新一代用户界面的技术支持。新的、更加自然的交互技术，将为用户提供更方便的输入技术。计算机将通过多种感知通道来理解用户的意图，实现用户的要求；计算机不仅以二维屏幕向用户输出，而且能以真实感的计算机仿真环境向用户提供真实的体验。

题号导航 2017年下半年系统规划与管理师上午试卷综合知识

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	第23题在手机中做本题