生活化教学法在《软件设计模式》课程教学中的应用

李 莉 杨 名

（武汉工商学院，湖北 武汉 430065）

1 引言

《软件设计模式》是一门具有较强理论性和实践性的软件设计和开发类课程。既有理论又有实践，教学难度比较都比较大。如果能从生活中的场景进行比拟和解说，无疑能更好地帮助学生加速理解，加深印象，起到事半功倍的效果。

程序本身就是对生活场景的虚拟和抽象，每一种模式我都能在生活中找到它的影子。比如，说到状态模式，我能想到水有固、液、气三种状态，而人也有少、壮、老三个阶段；提起中介模式，我能立刻想到房产中介；看到装饰模式，我能联想到人的穿衣搭配……

本课程结合日常生活中的案例来诠释各种设计模式，以生活中的小故事开始，用风趣的方式，由浅入深地讲述每一种模式，使教学成为有趣的探讨，可以改进专业课程的教学效果。

2 挖掘生活案例中的设计模式

2.1 状态模式的生活化教学探索

水是世界上最奇特的物质之一，不仅滋润万物，更是变化万千！你很难想象冰、水、水蒸气其实是同一个东西H2O，看到冰你可能会联想到玻璃，看到水你可能会联想到牛奶，看到水蒸气你可能会联想到空气。那么如何用程序来模拟水的三种不同状态及相互转化呢？

我们从对象的角度来考虑会有哪个类，首先不管它是什么状态，对象始终是水（H2O），所以会有一个Water类；而它又有三种状态，我们可以定义三个状态类：SolidState、LiquidState、GaseousState；从SolidState、LiquidState、GaseousState这三个单词中我们会发现都有一个State后缀，于是我们会想它们之间是否有一些共性，能否提取出一个更抽象的类，这个类就是状态类（State）。这些类之间的关系可用图表示，如图1所示。

图1 水的三态相关类之间的关系

2.2.2 引出状态模式设计思想

从示例中我们知道，水的三种不同的状态有着完全不一样的外在特性：冰，质坚硬，无流动性，表面光滑；水，具有流动性；水蒸气，质轻，肉眼看不见，却存在于空气中。这三种状态的特性是不是相差巨大？简直就不像是同一种东西，但事实却是不管它在什么状态，其内部组成都是一样的，都是水分子（H2O）。

状态模式的核心思想就是一个事物（对象）有多种状态，在不同的状态下所表现出来的行为和属性不一样。

2.2.3 状态模式的应用场景

1）一个对象的行为取决于它的状态，并且它在运行时可能经常改变它的状态，从而改变它的行为。

2）一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，这些分支依赖于该对象的状态，且每一个分支的业务逻辑都非常复杂时，我们可以使用状态模式来拆分不同的分支逻辑，使程序有更好的可读性和可维 护性。

作为新时代的青年，杨再兴之光耀及的后人，我想我是有责任的，有责任去吸引社会对小商桥的关注，让更多人望见渐行渐远的英烈之光；有责任引导人们挣脱名缰利锁，将目光投向小商桥的历史精神和文化。虽然力量很弱小，但至少我可以通过一篇文章，让小商桥的历史更明朗，让小商桥的文明之光照亮传统文化的复兴之路。

2.2 迭代模式的生活化教学探索

2.2.1 生活中的迭代模式

以医院看牙为例，挂号时能看到自己是几号，再到对应科室排队，叫号机上会根据序号依次叫号，每一个诊室的医生诊断完一个病人之后，会呼叫下一位病人，这时外面的显示屏和语音系统自动播报下一位病人的名字。

2.2.2 引出迭代模式设计思想

医院的排号系统就像病人队伍的大管家，通过数字化的方式精确地维护着先来先就诊的秩序。医生不用在乎外面有多少人在等待，更不需要了解每一个人的名字和具体信息。他只要在诊断完一个病人后按一下按钮，排号系统就会自动为他呼叫下一位病人，这样医生就可专注于病情的诊断！这个排号系统就如同程序设计中的迭代模式 。

提供一种方法顺序地访问一组聚合对象（一个容器）中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部细节。

2.3 中介模式的生活化教学探索

2.3.1 生活中的中介模式

不得不说，租房子是一件烦心而累人的事情！首先，要清楚自己要怎样的房子；然后，要去网上查找房源信息；之后，还要电话咨询，过滤虚假信息和过时信息；接着，还要实地考察，这一步你可能会从东城穿越到西城；最后，还要与各种脾性的房东周旋，讨价 还价。

如果找一家正规点的中介公司，告诉中介对房子的具体要求，中介就会筛选出符合你要求的房源，帮你快速租到适合的房子

2.3.2 引出中介模式设计思想

在上面的生活场景中，因为找房子的过程实在太烦琐了，而且对房源信息也不了解。通过中介，省去了很多麻烦的细节，合同也是直接跟中介签的，甚至都不知道房东是谁！

不需要与房东进行直接交涉，只需要与中介进行交涉即可，一切都可通过中介完成。这使得他找房子的过程，由如图2所示的状态变成了如图3所示的状态，这无疑为他减少了不少麻烦。

图2 没有中介的找房过程

图3 有中介的找房过程

2.3.3 中介模式应用场景

1）一组对象以定义良好但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。

2）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。

3）想通过一个中间类来封装多个类中的行为，同时又不想生成太多的子类。

3 结语

本文列举了三种设计模式进行了阐述，其他的设计模式也可以在生活化的案例进行类比。

努力发掘日常生活中能够映射到设计模式的场景，可以提高学习《软件设计模式》课程学习的兴趣，使学习者受益，力图追求教学生动有趣，探索出教师快乐教学，学生快乐学习的教学状态。