生活化教學法在《軟件設計模式》課程教學中的應用

李 莉 楊 名

（武漢工商學院，湖北 武漢 430065）

1 引言

《軟件設計模式》是一門具有較強理論性和實踐性的軟件設計和開發類課程。既有理論又有實踐，教學難度比較都比較大。如果能從生活中的場景進行比擬和解說，無疑能更好地幫助學生加速理解，加深印象，起到事半功倍的效果。

程序本身就是對生活場景的虛擬和抽象，每一種模式我都能在生活中找到它的影子。比如，說到狀態模式，我能想到水有固、液、氣三種狀態，而人也有少、壯、老三個階段；提起中介模式，我能立刻想到房產中介；看到裝飾模式，我能聯想到人的穿衣搭配……

本課程結合日常生活中的案例來詮釋各種設計模式，以生活中的小故事開始，用風趣的方式，由淺入深地講述每一種模式，使教學成為有趣的探討，可以改進專業課程的教學效果。

2 挖掘生活案例中的設計模式

2.1 狀態模式的生活化教學探索

水是世界上最奇特的物質之一，不僅滋潤萬物，更是變化萬千！你很難想象冰、水、水蒸氣其實是同一個東西H2O，看到冰你可能會聯想到玻璃，看到水你可能會聯想到牛奶，看到水蒸氣你可能會聯想到空氣。那么如何用程序來模擬水的三種不同狀態及相互轉化呢？

我們從對象的角度來考慮會有哪個類，首先不管它是什么狀態，對象始終是水（H2O），所以會有一個Water類；而它又有三種狀態，我們可以定義三個狀態類：SolidState、LiquidState、GaseousState；從SolidState、LiquidState、GaseousState這三個單詞中我們會發現都有一個State后綴，于是我們會想它們之間是否有一些共性，能否提取出一個更抽象的類，這個類就是狀態類（State）。這些類之間的關系可用圖表示，如圖1所示。

圖1 水的三態相關類之間的關系

2.2.2 引出狀態模式設計思想

從示例中我們知道，水的三種不同的狀態有著完全不一樣的外在特性：冰，質堅硬，無流動性，表面光滑；水，具有流動性；水蒸氣，質輕，肉眼看不見，卻存在于空氣中。這三種狀態的特性是不是相差巨大？簡直就不像是同一種東西，但事實卻是不管它在什么狀態，其內部組成都是一樣的，都是水分子（H2O）。

狀態模式的核心思想就是一個事物（對象）有多種狀態，在不同的狀態下所表現出來的行為和屬性不一樣。

2.2.3 狀態模式的應用場景

1）一個對象的行為取決于它的狀態，并且它在運行時可能經常改變它的狀態，從而改變它的行為。

2）一個操作中含有龐大的多分支的條件語句，這些分支依賴于該對象的狀態，且每一個分支的業務邏輯都非常復雜時，我們可以使用狀態模式來拆分不同的分支邏輯，使程序有更好的可讀性和可維 護性。

作為新時代的青年，楊再興之光耀及的后人，我想我是有責任的，有責任去吸引社會對小商橋的關注，讓更多人望見漸行漸遠的英烈之光；有責任引導人們掙脫名韁利鎖，將目光投向小商橋的歷史精神和文化。雖然力量很弱小，但至少我可以通過一篇文章，讓小商橋的歷史更明朗，讓小商橋的文明之光照亮傳統文化的復興之路。

2.2 迭代模式的生活化教學探索

2.2.1 生活中的迭代模式

以醫院看牙為例，掛號時能看到自己是幾號，再到對應科室排隊，叫號機上會根據序號依次叫號，每一個診室的醫生診斷完一個病人之后，會呼叫下一位病人，這時外面的顯示屏和語音系統自動播報下一位病人的名字。

2.2.2 引出迭代模式設計思想

醫院的排號系統就像病人隊伍的大管家，通過數字化的方式精確地維護著先來先就診的秩序。醫生不用在乎外面有多少人在等待，更不需要了解每一個人的名字和具體信息。他只要在診斷完一個病人后按一下按鈕，排號系統就會自動為他呼叫下一位病人，這樣醫生就可專注于病情的診斷！這個排號系統就如同程序設計中的迭代模式 。

提供一種方法順序地訪問一組聚合對象（一個容器）中的各個元素，而又不需要暴露該對象的內部細節。

2.3 中介模式的生活化教學探索

2.3.1 生活中的中介模式

不得不說，租房子是一件煩心而累人的事情！首先，要清楚自己要怎樣的房子；然后，要去網上查找房源信息；之后，還要電話咨詢，過濾虛假信息和過時信息；接著，還要實地考察，這一步你可能會從東城穿越到西城；最后，還要與各種脾性的房東周旋，討價 還價。

如果找一家正規點的中介公司，告訴中介對房子的具體要求，中介就會篩選出符合你要求的房源，幫你快速租到適合的房子

2.3.2 引出中介模式設計思想

在上面的生活場景中，因為找房子的過程實在太煩瑣了，而且對房源信息也不了解。通過中介，省去了很多麻煩的細節，合同也是直接跟中介簽的，甚至都不知道房東是誰！

不需要與房東進行直接交涉，只需要與中介進行交涉即可，一切都可通過中介完成。這使得他找房子的過程，由如圖2所示的狀態變成了如圖3所示的狀態，這無疑為他減少了不少麻煩。

圖2 沒有中介的找房過程

圖3 有中介的找房過程

2.3.3 中介模式應用場景

1）一組對象以定義良好但復雜的方式進行通信。產生的相互依賴關系結構混亂且難以理解。

2）一個對象引用其他很多對象并且直接與這些對象通信，導致難以復用該對象。

3）想通過一個中間類來封裝多個類中的行為，同時又不想生成太多的子類。

3 結語

本文列舉了三種設計模式進行了闡述，其他的設計模式也可以在生活化的案例進行類比。

努力發掘日常生活中能夠映射到設計模式的場景，可以提高學習《軟件設計模式》課程學習的興趣，使學習者受益，力圖追求教學生動有趣，探索出教師快樂教學，學生快樂學習的教學狀態。