軟體設計必讀經典(5)用科學化方式搞懂設計模式

有經驗的軟體人員，手上幾乎都會有一本四人幫（Gang of Four，GoF）所寫的《設計模式》（Design Patterns），這本書可以說是軟體業的聖經，書中介紹的23個設計模式，已被大量運用在系統框架（Framework）及應用領域上。不過，本書卻相當艱奧難懂，如同「九陰真經」上卷一般，談論的盡是心法，若沒有相當的實務經驗，很難領悟並活用這些招式。

目前坊間已出版眾多「九陰真經」的下卷，透過大量實例，闡述上卷所揭露的心法，這些書算是「設計模式」的註釋版，大部分仍是以程式碼解釋，不容易解釋設計模式背後的哲理之外，也稍嫌沈悶。

不過，這次要介紹的《深入淺出設計模式》相當特別，它跳脫一般軟體書籍的寫作方式，運用作者群在神經生物學、認知科學、學習理論等領域的專長，協助讀者將設計模式深刻烙印在腦海中。

書中充斥著大量漫畫式照片、插圖、手稿等，利用問與答的方式，解釋讀者在學習過程中，常碰到的問題與思考。同時，章節前後會陸續列出9個相當重要的「物件導向守則」，這些守則也可以說明軟體設計的根本。

唯一不變的真理，就是時常改變

第一章「介紹設計模式」，利用模擬鴨子游泳戲水、呱呱叫遊戲的案例，帶出物件導向的4個基本概念：抽象、封裝、多型與繼承，並提出一項重要原則，物件導向不是只為了「做」出來，而是因為彈性、延展性、可重用性的設計考量，賦予系統生生不息的價值。

從設計實作的過程中，你會發現，有些一再重複發生的問題，可以利用特定的模式解決。這些模式，可說是物件導向設計經驗的精華所在，讓我們建構出有良好物件導向設計品質的系統，更可以讓開發者之間有一個共同的字彙，提高溝通價值。

大多數的模式和守則，都是著眼於軟體改變的議題，這也道出模式的根本價值在於協助開發者如何應付改變（Change），「Design for Change」可說是軟體設計不可避免，也是唯一不變的真理。為了能應付改變，有兩條絕對要謹守的原則，一、封裝變動的部分；二、針對介面寫程式，而不是針對實作寫程式。絕大部分軟體人員無法體會後者，因為這是一種基於「變」的設計態度，而非實作技術面的議題。

他山之石，可以攻錯

本書把23個設計模式中的14個，放入第一～十一章，利用案例，解說得相當精闢。作者認為剩下的9個模式，使用頻率不高，所以放在附錄中。

先讓讀者了解一下，四人幫的設計模式，分為三大類：生成（Creational）、結構（Structural）、行為（Behavioral）。

生成，如同工廠（Factory）模式，幫你製造物件，再回傳給呼叫並符合該介面規格的用戶端。多型的設計經常會在伺服器端使用生成模式，避免綁住你的用戶端與伺服器端的具體類別（不要忘了，Design for Interface）。

結構模式則經常反映出問題領域的概念，例如：複合（Composite）模式，可以表達樹狀的層級，如組織、BOM （Bill of Material）表等。

行為面的模式，一般的設計者比較不容易抽象化，因為它可能是根據設計的議題，將原本在分析階段，某一個類別的行為，抽離出來，也成為類別，而能應變，成為具再利用的價值。簡單地說，就是把行為當成物件，每一種不同行為的物件，再分門別類，並制訂出共同操作的介面（interface）規格，與原來擔負某一行為的本體（context）類別，關連在一起。狀態（state）、策略（strategy）、命令（command）等模式，就是屬於此種行為性的模式。

本書最後一個章節，則是指導你如何學會與設計相處，它讓你了解設計模式的本質與主要成分。

情境（context）、問題、解決方案（solution），正是組成模式的3個主要元素。當我們仔細觀察定義後，進而能組織並活用這些設計模式，更甚者，能融入於心智、成為隨手拈來可得的利器，進而創造出自己的模式，造福他人，成為共同溝通的語彙，那可真是一種心靈上的愉悅，設計模式的威力與目的，正是如此。

深入淺出設計模式（Head First Design Patterns）

Eric Freeman、Elisabeth Freeman、

Kathy Sierra、Bert Bates/著

蔡學鏞/譯

歐萊禮出版

售價：880元

《作者簡介》

王克明

台北工專五專部電子科畢業。現於HSDc軟體設計顧問團隊擔任架構師／顧問／講師。興趣為整體架構性的思考與學習、期貨投機操作與閱讀。

熱門新聞