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` 本帖最后由 birdinskyd***sy 于 2016-9-24 18:16 编辑 一提到算法，很多小主觉得是数学家的事情，提到设计模式，那更觉得是大大的牛人才能摆得平的东。我也觉得如此。一个高明的算法或模式的发明，确实需要广博的知识、深入的理解，外加一点点灵感。好吧，创造性劳动我们做不来，我们可以在理解和运用方面下下功夫，毕竟山寨一下还是有能力的。 咱们弯弓射箭照直了绷，说《Java23种设计模式》，软件工程的小主们应该不陌生，硬件相关比较强的小主们我不太晓得学不学设计模式。 
什么是模式？模型，模版，样式，模子，框架，沙盘。。。。总之，这是为解决一类问题应运而生的东东，你可以在评估了周遭的情况后，确定采用什么套路来解决具体的问题。俗话说万事开头难，有了模式，开头就不难了，并且可以提供做事的方向，暴漏不足，提供弥补不足的思路。不怕慢就怕站，事情一旦运转起来，即使慢，心里也不会堵得慌。简言之，模式就是启动按钮。
《Java23种设计模式》，至少本宫认为是比较早的，后来又出了《C#23种设计模式》，好吧可能还有《D#23种设计模式》、《E#。。。》、《F#。。。》云云。可见，设计模式和语言相关，但又不是强相关。软件设计模式思想的的曾祖高祖太祖一定是从硬件来的，优雅地表达说法，软件设计模式思想一定是根源于硬件的。道理很简单，假如现在没了硬件，皮之不存毛儿将焉附？硬件就是经济基础，软件就是上层建筑，而软件设计模式就是空中花园吧。根据经济学原理，上层建筑会反作用与经济基础，同理推知，软件设计模式可以启发我们搞定硬件设计。好吧，这个命题观之有些牵强，等着我慢慢从一头儿捣到另一头。
我们看看23种设计模式里里边有啥东东，上图而一目了然，
不知道搞web开发的小主们面试时，面试官拿这东难为过你没有，你是振振有词，还是哑口无言呢？不管怎样听本宫说完就知道怎么去忽悠面试官了。 设计模式会坚持一些面向对象编程的原则，本宫就不说了，没几条，小主们蕙质兰心，过目而成诵，主要是这东太抽象了，我们不管它。 一个西瓜，分成三瓣，我们从上往下看，若是从23开始背诵，那就晕了。 设计模式解决三类问题，如何创建，如何存储，如何协同工作。 1．创建型模式 因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源，所以单独对对象的创建进行研究，从而能够高效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。这里有5个具体的创建型模式可供研究：工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、创建者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton） 这里我们不关心每种模式具体怎么做，书上比我说得明白细致，我只说怎么分析这5个东，这5个东是我们的第一瓣西瓜。有的小主可能没大接触过面向对象编程，先草草铺垫几句。Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计；Object-Oriented Analysis，面向对象分析方法；Object-Oriented Design，OOD面向对象设计。我们可能耳闻过很多OO，面向对象，此对象非彼对象，这是一种思想，一切皆对象，封装、继承、多态，这东有很多特质。我们学c的时候，可能对文件操作过，先声明一个指向文件的指针，然后会有一组和文件相关的函数，我们用这些东完成对文件的读写，这个已经接近OO了。再想想socket编程，就更明显了，有专门为socket设计的一堆数据结构和函数。OO，会把和做一件事相关的东，包成一个结构，有数据结构有函数，定义为一个类型，以后就用这个自定义的类型去声明变量，完成和这件事的相关操作。好吧，尽管描述不太科学、不太严谨，就是这个意思，预知更多内涵，请参考相关书籍。上次我们试用了Intel Edison，使用XDK的小主会发现有些东就是这个OO。
还有arduino里边控制舵机的也是OO的用法。现在OO是个啥，表面已经很直观了，然而OO的内涵很深，万万不可小觑了OO。
铺垫完了，我们回头看看这5个东怎么记，从字面上，分四类，前2个是一组都是和工厂相关的模式，后边三个各自为政。工厂就是成批出产品的地方，有时候我们比较懒，希望只提供一个参数，一个字符串类型的名称就把需要的东创建出来，而不是把精力都花费在分配内存的操作上。东西多了我们也同样耗不起。以最小的代价换取最大的胜利始终是我们的原则。根据不同情况，工厂模式派生出了多个门派，普通工厂、工厂方法、多个工厂、静态工厂、抽象工厂，这些都不是无中生有而来，而是适合不同的情况，拿静态工厂方法来说，大多数情况下只要一个工厂就够了，做成静态的花费点空间而节省时间。 那么后几种模式也有其适合的场景，比如证券交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，步调不统一，系统就会完全乱套，这种情况下采用单例模式，只有唯一的指挥官控制交易流程，才能保证可靠性、准确性。由于本文不是研究设计模式本身，不一一描述。 2．结构型模式 这是第二瓣西瓜，设计模式要解决的第二类问题，在解决了创建问题之后，对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点，因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低，这里有7个具体的结构型模式可供研究：外观模式（Facade）、 适配器模式（Adapter）、代理模式（Proxy）、装饰模式（Decorator）、桥模式（Bridge）、组合模式（Composite）、享元模式（Flyweight） 设计模式是很有章法的，先解决创建的问题，再解决存储的问题。用不同的数据结构模式，解决各种各样的数据存储问题，使得程序高效、可重用、易读、可靠。 嵌入式初期是与C有着不解之缘的，C可以直接去操作一个设备，C是面向过程或面向结构的语言，用函数去一步一步解决问题，而不是用对象的行为去解决问题。初学OO的小主往往都是按照C的套路用堆砌函数的方式解决问题，发挥不出OO的最大威力。随着时间的推移，C库也不断丰富，C也有了很大变化，在设计思路上也借鉴了OO的思想，有的时候，去看c里边的一个大结构体，越看越像类，没有函数指针的结构体就是个实体类，而结构体里的函数指针，就像是类里边的方法入口，类里边的各种定义，看起来就是各种入口地址捏吧到一起了，直接在入口下边写代码。也难怪，所谓的高级语言，都是从基础语言一层一层罗上去的，高级只是说接近人类的自然语言罢了，反而离程序的真相越来越远了。编译的过程，只不过按照事先的语法约定，一层一层往下还原，该替换的替换，该拆的拆，最后还是还原成机器码。 3．行为型模式 这是第三瓣西瓜，在创建和存储结构都解决了之后，就剩下怎么配合着干活了，如果对象的行为或者说方法、函数设计的好，那么对象的行为就会更清晰，它们之间的协作效率就会提高，设计模式里有11个具体的行为型模式：策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、观察者模式（Observer）、迭代子模式（Iterator）、职责链模式（Chain of Responsibility）、命令模式（Command）、备忘录模式（Memento）、状态模式（State）、访问者模式（Visitor）、中介模式（Mediator）、解释器模式（Interpreter）
这鬼也是按四类不同场合出手解决问题的，对象关系不同，处理方式也不同。按照一定套路理解总是能轻松一些，比如突然问你，什么东西可以吃？可能一时哑口无言，一坨坨东堵在反射弧里出不来。但是要有了分类，先想到粮食，大米、小米、黑米、紫米、绿豆、白面跟着都出来了，把这些东做熟了，那就是米饭、大饼、疙瘩汤云云；再想到蔬菜，什么芹菜、青椒、茄子、西葫芦、西红柿这也出来了，做熟了那可能就是西芹百合、地三鲜等等；禽蛋肉类，那白条鸡、鸡蛋、排骨等等，还有其他零食啊、奶制品啊、鱼虾蟹啊、酒水饮料、糕点一发而不可收拾。。。。现在可以想到晚饭了，八宝饭、鱼香肉丝、糖醋鲤鱼、老醋花生、冰镇扎啤。。。于是又有交叉配合了。 如此一来，纲举目张，三瓣西瓜，每瓣再分瓜皮瓜子瓜瓤，从上往下看，就好记多了。就算是到了面试官那里，忘了几个模式，但听你这么一分析，显然心里是有框架结构的，显然理解了设计模式是干啥用的。
其实《Java23种设计模式》这本书本身就是一个解决问题的思路，遇到情况，先分析有什么问题要解决，“拆”是第一步，先要目无全牛，牛头、牛身、牛腿、牛尾巴，拆开后各个击破。软件设计无非就是结构和算法，面向对象，就算是面向丈母娘编程，也离不开创建、数据结构和算法这三类事情，再按照大牛们总结的各种原则、各种实际情况，想出一个解决一类问题的套路，于是书就出来了。 设计模式也不只有23种，威廉希尔官方网站 不断发展，新情况不断出现，新模式当然也会不断出现。我们自己也可以不断丰富设计模式，为后来的程序猿们提供方便，说不定小主你就是未来被刻到石头上的牛人。
一本好书或者是一个好的解决方案，往往是针对某个具体的问题诞生的，然而他的思想不局限在解决这个特定的问题里，可以运用到各种各类问题，和原来问题越相似就越适用。 本宫在Edison的试用中，借鉴23种设计模式的成书思路，先看看面临哪些问题，我手头的Edison套件能做什么，哪里的知识还比较陌生去哪里找资料，板子在我的项目中能解决什么问题、不能解决什么问题，需要另行添置什么东。。。。。发现问题之后梳理解决方案，由粗到细，由抽象到具体，解决一个问题时也许正是同时在等待另一个问题的解决，比如项目过程中出现了蓝宙的arduino板子挂了，我可以边等快递边做其他部分。时序，不仅出现在程序里，也出现在生活里，我们在写代码还是代码在写我们？记得初中学过《统筹方法》，华罗庚大爷写得很给力，我们不应该学完了还给语文老师，领会了文章里的精神，就要为我所用。其实这篇文章讲的就是生产生活中的时序怎么安排最合理。分析问题、明确问题、解决问题，这就是每次试用的路数，由《设计模式》而来，也由其他什么东而来，与软件相关的知识最能解决编程遇到的具体问题。编程也是在做事情，那事情应该怎么做才投入最少产出最多，做事情可以借鉴的点可就多了，殊途同归，越抽象，越相似。
我不太懂FPGA这类硬件相关性比较强的东，但是这么多门、存储、逻辑那不仅仅是23个了，没有个宏观规划，而一个个去各自为政地掰扯，简直是难以想象的，项目思路也应该是从上到下的，要解决什么问题，做什么事情，也应该是一类类、一批批地解决，各个部分之间也要有配合，有时序，要统筹，具体的问题有具体的方法，仍然大大可以借鉴设计模式提供的思路思想。 好了，这个命题终于合拢了，软件设计上层建筑终于辅助到了硬件部分开发。些许心得，和大家分享，一起讨论。
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