随着软件行业的飞速发展，设计模式已经成为软件工程领域研究的一大热点。设计模式可以用来解决软件设计过程中重复出现的问题，使用设计模式可以有效提供软件的可复用性，可靠性和可维护性。设计模式是面向对象软件设计中的一些经验的抽象总结，用自然语言来描述的设计模式难免会存在模糊和二义性，因此设计模式的形式化是对设计模式研究的必然趋势，形式化方法借助于数学模型来研究软件问题，用形式化语言来描述的设计模式模型，可用于模型的一致性检测。　　本文主要介绍了设计模式的概念和使用，并讨论面向对象的规范语言rCOS在设计模式中的应用，同时还研究了UML模型图中的类图和序列图的形式化描述。主要工作体现为：首先用UML模型图表示来描述几种典型的设计模式，然后把UML模型图描述的设计模式转化为rCOS框架下的规范，最后借助于一个在线考试系统来应用相应的设计模式。