嵌入式开发中需要用到设计模式吗?

关于学习设计模式的看法

工作多年以来，我经常遇到朋友们问我是否需要学习设计模式。似乎在做嵌入式开发的过程中从未遇到过需要应用设计模式的情况，因此我一直没有系统地学习。然而，我也意识到设计模式的重要性，可是时间一晃就过去了，最终没有学习到。

在这里，我想分享一下我自己的观点和思考，以及对一些问题的看法。

什么是设计模式？

设计模式代表了开发人员在软件开发过程中积累的最佳实践，它们是解决一般性问题的最优解决方案。

换句话说，经过长期的发展，不同的问题和方案已经有了一套对应的解决方案。这些解决方案被总结成了几十种通用模式，我们只需要根据实际情况选择合适的模式应用即可。

当然，关于开发原则和二十几种设计模式的说明已经被广泛讨论过了，我就不多说了（我只用到了其中几种），大家可以自行学习。

为什么在开发中很少使用设计模式？

在平时的项目开发中，我们很少会使用设计模式，我认为这是很正常的现象。这并不是说在工作中从未使用过设计模式，而是在大多数情况下，我们更多关注需求的变更，忽略了系统的本质。

设计模式的目的是提高可拓展性和可维护性，但我们开发的大部分项目是固定的，逻辑单一，我们编写的模块也不会在其他位置或项目中被复用，我们的目标很明确，就是完成当前的业务需求。

在平时的开发中，很少有机会用到设计模式，但是框架不同。框架必须适应不同的项目，具备高度的灵活性和可拓展性。它们需要能够适应各种不同的环境，因此在框架设计中，设计模式随处可见。

当我们开始在大公司工作或接手一个接近成熟的项目时，很可能负责开发一些小模块或特定领域的功能。而在小公司或几乎从零开始的项目中，我们可能还没有能力设计出符合项目长期规划的架构，结果就是写出的代码比较混乱，缺乏可维护性。

因此，在嵌入式开发中，当我们有一定的基础和项目经验时，我们会意识到好的架构非常重要，或者需要好好学习一下设计模式了。

嵌入式开发一定要学设计模式吗 ?

可以这么说，设计模式为拓展而生。

平时项目中的业务逻辑代码，大部分功能是死的，是专为这个场景而生的，不会在另外的场景中出现，这种业务的开发，是不需要设计模式的。

但是如果需求有变化，我们一般可能就直接修改源代码了，这样实际上带来了一定的修改成本，而为了一个项目中可能不明确的未来变化，而精心设计扩展性很高的架构，成本也是显而易见的，所以，这是一个取舍。

当然，从长期来看，一个好的设计是值得的，毕竟与其不断的修改新的需求，还不如一劳永逸，这样开发人员才能从各个方面高效去开发了。

在嵌入式软件开发中，当软件系统到达一定的复杂程度时，设计模式就显得尤为重要。虽然搞嵌入式的常常是基于一些16位/32位/64位单片机开发，而且这些可能受一些硬件方面的限制，但是单片机软件也是可以遵循软件工程的基本原则来进行架构的。

从代码组织的角度比如组件化、分层、去耦等等，或者从设计角度比如基于消息队列、事件驱动等等，都是有因可循的。

所以对于这个问题，嵌入式开发最好是要学设计模式，这里鼓励大家多看看重构、设计模式、面向对象的C等方面的书籍。

设计模式该怎么学？

前面说了那么多，设计模式是什么，嵌入式中哪里用到了设计模式，设计模式到底需不需要学等等，好，那你告诉我到底怎么学！

这里我想分一些情况来说，关于这个问题，设计模式怎么学习，得看你的程度、你主要解决什么问题、你负责的部分而定。

若你的编程水平或者学习的程度还没到那（还在学习怎么编程阶段），看了自然是懵逼的，这个时候还是好好补补基础知识，这些还用不到。

若在项目当中，你解决的大部分是一些业务逻辑，这种情况能用的设计模式不多，因为需要的是业务模式，也就是参考设计模式原理，自己设计业务模式改改需求啥的，就没必要了。

若你负责或参与应用框架或与其相关，那帮助就大了，这个时候用什么设计模式，怎么去设计就要考验功底了。

当然，不管怎么说，只要有时间即使是你目前程度还不到，你也可以学习设计模式使自己提升程度，但得一步一步来，稳中进步。

这个学习也不是一次性把所有的都学习了，这样其实也很难掌握，可能只是知其表而已，一般先从某个与你要处理的问题相关或者常会遇到的模式开始学起，一次学一个，学的深一些。

大部分人最常提的是单例、工厂、策略这几个，比如一个功能，要求既要支持串口通信，又要支持TCP通信，而对调用方来说最好不要知道它们的区别，这就是典型的策略模式场景。

这种比较常见的情况，很多项目中都可能遇到，因此不可能不学，网上也有很多经验分享，还有很多教程例子，这个时候也不可能学不会。

总结

到此，你觉得设计模式有没有用？

每个人的情况不同，学习过程不一定是这样，做的工作内容肯定也不一样，关键点是只要你在这行，在写代码，那么一般一定用得到其中几个模式，等你学会几个，并且常用，时间久了自然就明白了。

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