這系列開始談軟體上面的設計，對設計模式在面向物件里面應該各位都知道，或許你在實際開發當中用到，也或許你見過別人的代碼中用到，當你程式的代碼足夠龐大的時候，你會發現維護寸步難行，牽一發而動全身，這個時候你就能夠理解在開發初期對程式架構的搭建重要性，而架構最基本熟知的其中就是設計模式，使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性、程式的重用性，嘗試去研究優秀的開源代碼，你會驚嘆別人對程式的掌控，這時你會稍稍明白架構的目的所在，
文章基于《C嵌入式編程設計模式》這本書，英文是Design Patterns for Embedded Systems in C，主要是做個筆記，添加一點個人的理解，分享出來與各位探討，比較針對嵌入式系統，單片機，程式已C語言為主，盡管是面向程序，但不妨礙我們使用面向物件的思維來開發，
1. 訪問硬體的設計模式
嵌入式系統，特別單片機最明顯的是對硬體的直接訪問，基礎硬體不僅有CPU，記憶體，鍵盤，傳感器，通訊RS232等這樣的設備，做單片機的不得不對硬體進行控制，讀，寫操作，而這篇文章已解決管理和操作這些硬體通常的一個模式，或許對你來說并不陌生，但是是否能夠系統的，詳細的表達出來這就不僅僅只是了解就能達到的，
下面討論的設計模式已經在操作硬體上的到證明是可靠有效的，簡單總結說，硬體代理模式是以封裝詳細資訊為目的的硬體抽象的一個原型模式，它有可能改變提供給硬體或來自硬體的資訊處理方法，硬體配接器模式擴展硬體代理模式，以提供支持不同硬體介面的能力，中介者支持多種硬體設備的協調，實作系統級行為，觀察者模式是發布遙感資料到需要的軟體元素的方法，去抖動模式和中斷模式是硬體設備介面簡單重用的方法，定時器模式擴展中斷定時器為嵌入式系統提供精確時序，
1.1 硬體代理模式
硬體代理模式概念是對訪問硬體介面的封裝，限制客戶直接訪問硬體造成問題，
1.1.1 模式結構
模式結構非常簡單，可能客戶會有多個，但是每個硬體設備僅有一個硬體代理，客戶只能訪問代理介面，無法直接訪問硬體就是這個模式的目的，
1.1.2 角色
1.1.2.1 硬體設備（HardwareDevice）
硬體設備可以是各種，記憶體，傳感器等，包含了埠地址，記憶體地址，暫存器地址等等元素，與硬體代理的關聯是通過軟體尋址方式，對硬體的讀寫操作，
1.1.2.2 硬體代理（HardwareProxy）
這個是系統中的主功能，給上層應用提供的硬體訪問介面，上層應用無須詳細關心硬體的具體實作，基本上通常每個代理都有initialize()、configure()和disable()函式，大部分還會有對設備的值讀取訪問，或者寫訪問介面，但是一般不能隨意讀寫，會詳細到讀取到最終的值，
函式包括:
access()：從設備回傳一個特殊值，大多數情況下，代理會對每個來自設備單獨的資訊提供單獨的函式，例如回傳傳感器的溫度，濕度值，
configure()：提供硬體配置的方法，一般會有引數串列，通過傳入引數來配置正確的作業狀態，
disable()、enable()：提供設備的安全禁用或開啟的方法，
initialize()：用于第一次啟動時候的初始化硬體，
mutate()：用于向設備寫入資料，通常總是有一個或更多的輸入引數，
marshal()、unmarshal()：這兩個為私有函式，用于把客戶資料格式轉為硬體所需格式，后者相反，把硬體原始資料格式轉換為客戶格式，常用于加密解密，壓縮解壓縮等，
deviceAddr：是一個私有變數，提供底層直接訪問硬體的地址，必須隱藏在代理中，不能給客戶訪問的機會，所以特別注意到一些介面，是否會通過了指標把該變數暴露出去，
1.1.2.3 代理客戶（ProxyClient）
客戶代碼呼叫硬體代理服務來訪問硬體設備，
1.1.3 效果
該模式非常普遍并且具有封裝硬體介面以及編碼系統的所有優點，這為不對客戶端進行任何改變而從根本上改變實際硬體介面提供了靈活性，基本上所有的硬體設備都能用此模式搭建，注意的是不能暴露細節，只能回傳一個最后的結果，特別在讀寫操作，否則就不具備有封裝性了，
1.2 配接器模式
硬體配接器模式提供一種方法，使已經存在硬體介面能適用應用期望，可以說是在硬體代理模式基礎上，為了能夠適應底層不同的硬體設備，在中間增加一層配接器，比如在通訊上面在硬體上都存在RS232，RS485，程式需要在不同情況下使用232通訊或485通訊，而配接器可以提供統一的介面給客戶層，通過指標指向所需通訊，則可以實作，最大的特點是在運行中選擇，相比使用宏定義需要生成不同執行程式，可以在程式中實作自適應的功能，
1.2.1 模式結構
1.2.2 角色
1.2.2.1 硬體配接器（HardwareAdapter）
硬體配接器在客戶和硬體代理之間執行匹配，客戶告知配接器所需的硬體設備，配接器執行客戶的請求，
1.2.2.2 客戶硬體介面（HardwareInterfaceToClient）
客戶的硬體介面表示客戶期望硬體代理提供的一組服務和引數串列，僅僅作為介面，并沒有實作，是通過是配接器提供硬體實作，
2.2.2.3 硬體設備（HardwareDevice）
與硬體代理模式中描述一致，
2.2.2.4 硬體代理（HardwareProxy）
與硬體代理模式中描述一致，
1.2.3 效果
該模式允許使用各種硬體代理，并且在不同的應用中使用與它們相關的硬體設備，同時亦有的應用使用不同的硬體設備時不需要做改變，我個人理解有點類似是面向物件語言中的多型概念，
未完待續
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