軟件架構模式之管道-過濾器模式--分析

　　在管道-過濾器架構模式中，每一個構件都有一組輸入，輸出，構件讀取輸入的數據流，通過內部處理後，產生輸出數據流，該過程主要完成輸入流的變換及增量計算。這裏的構件就是過濾器，而鏈接過濾器的就是管道，這個管道將上一個過濾器處理的結果數據流傳送到下一個過濾器，在進行其餘的計算。

　　簡單來講，管道-過濾器模式結構就像是一條產品加工流水線，原材料在流水線上通過一個個工人的加工，最終生產出產品。這裏的工人就是過濾器，將材料進行加工，流水線中的傳送帶就是管道，將一個工人加工過得材料傳送給下一個工人繼續加工。

　　

　　　　　　

 

應用場景

　　1.由一個應用程序所需的處理能夠很容易地被分解成一組離散的，獨立的步驟。
　　2.由應用程序執行的處理步驟具備不一樣的可擴展性要求。

優點

 

　　(1)使得構件具備良好的隱蔽性和高內聚、低耦合的特色;

 

　　(2)容許設計者將整個系統的輸入/輸出行爲當作是多個過濾器的行爲的簡單合成;

 

　　(3)支持軟件重用。重要提供適合在兩個過濾器之間傳送的數據,任何兩個過濾器均可被鏈接起來;

 

　　(4)系統維護和加強系統性能簡單。新的過濾器能夠添加到現有系統中來;舊的能夠被改進的過濾器替換掉;

 

　　(5)容許對一些如吞吐量、死鎖等屬性的分析;

 

　　(6)支持並行執行。每一個過濾器是做爲一個單獨的任務完成,所以可與其它任務並行執行;

案例

　　編譯器就是基於管道過濾器模式設計的：

　　輸入：源程序
　　預處理：負責宏展開和去掉註釋等工做。
　　編譯：進行詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化和代碼產生。
　　彙編：負責把彙編代碼轉換成機器指令，生成目標文件。
　　連接：負責把多個目標文件、靜態庫和共享庫連接成可執行文件/共享庫。
　　輸出：可執行文件/共享庫。

　　編譯器的每一個步驟都是相互分離的，能夠獨立存在，每一個步驟完成以後獲得的結果交給下一個步驟進行處理，每一步的處理之間都依靠輸入輸出的數據流來維繫關係，正好符合管道-過濾器模式，而且每一個處理都只是依賴上一步處理的結果，並不依賴處理過程，因此程序的耦合度很低，內聚性很高，每一步都有很高的擴展性。