基于Z的适配器模式形式化描述.pdfVIP

福 建 电 脑 2008年第7期 基于Z的适配器模式形式化描述 李忠慧 (重庆师范大学数学与计算机学院 重庆400047) 【摘 要】：设计模式和形式化是软件工程领域研究的两个重要方面。本文首先介绍了设计模式和形式化方法等基本知 识，其次介绍了设计模式中类和函数间存在的各种基本关系和层次概念，最后利用Z语言形式化描述适配器模式。 【关键词】：设计模式形式化适配器模式 1 引言 别表示类集合和函数集合中的元素．类和函数统称为实体。通过 设计模式和形式化是软件工程领域研究的两个重要方面。 分析G0F的23种设计模式．可以发现如表1所示的类和函数 设计模式记录和提炼了软件人员在面向对象软件设计中的成功 之间的关系。表 1中Abstract判别 x是否为抽象实体． 经验和问题的解决方案．是系统可复用的基础。设计模式规格可 Arg_Numbe r返回函数参数个数。Arg 返回函数第 k 个参数。 采用非形式化和形式化描述方法。非形式化描述包括自然语言、 Refto Single和 Refto Multiple表示类引用．Invocation表示函 _ _ _ 图、表等，但这种方法本身所存在的矛盾、二义性、含糊性，以及 数间调用．Forwarding表示函数同构，Creation表示创建，Produc． 描述规格时的完整性、抽象层次混杂等情况，使得所得到的规格 t／on来表示函数重载．Inheritance表示继承关系．Return Type表 不等准确地刻画系统模型．甚至会为后来的软件开发埋下出错 示函数返回类型 的隐患。而对形式化方法来说。由于其基于严格的数学，具有严 4、形式化设计模式 格的语法和语义定义．从而可以准确地描述系统模型，排除了矛 结构型模式处理类或对象的组合．即描述类和对象之间怎 盾、二义性、含糊性等情况。本文介绍了相关模式和形式化的基 样组织起来形成更大的结构从而实现新的功能 从设计模式的 础知识．通过对适配器模式进行分析。利用Z语言对适配器模式 如”参与者(Participants)”、”实现{Implement)”等对模式结构作进 进行形式化描述。 一 步的理解．从而识别出类、函数间的所有关系和约束。 2、形式化描述 4．1 Adapter模式 f11形式化概念 在软件开发中，就是由于客户需求的变化，要将一些现有的 从广义角度。形式化方法是软件开发过程中规格、设计及实 对像放在一个新场合中使用．而新场合所期望的接口是这些原 现的系统工程方法。狭义地，形式化方法是软件规格和验证的方 有对象所不能满足的，而我们又不想改变这些原有实现。这个时 法．因此，形式化方法又分为形式化规格方法和形式化验证方 候我们就需要”转化”f适配)一下，提供一个适配器，将原来产品 法 形式化规格就是通过数学符号对系统及行为进行精确、简洁 的接口转化为客户期望的接口 适配器模式可以将某个类的接 的描述。本文中主要用形式化来描述模式规格，属于形式化规 口转换成客户希望的另一个类的接口，又名包装器(~rapper)。适 格。 配模式属于结构型模式．将两个互不兼容的类纠合在一起，需要 (2)Z语言 有