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第1章 统一建模语言基础知识1

1.1 UML简介1

1.1.1 UML的诞生1

1.1.2 UML的结构2

1.1.3 UML的特点4

1.2 类图5

1.2.1 类与类图5

1.2.2 类之间的关系7

1.2.3 类图实例15

1.3 顺序图16

1.3.1 顺序图定义17

1.3.2 顺序图组成元素与绘制17

1.3.3 顺序图实例19

1.4 状态图20

1.4.1 状态图定义20

1.4.2 状态图组成元素与绘制21

1.4.3 状态图实例21

1.5 本章小结22

思考与练习23

第2章 面向对象设计原则24

2.1 面向对象设计原则概述24

2.1.1 软件的可维护性和可复用性24

2.1.2 面向对象设计原则简介26

2.2 单一职责原则27

2.2.1 单一职责原则定义27

2.2.2 单一职责原则分析27

2.2.3 单一职责原则实例27

2.3 开闭原则29

2.3.1 开闭原则定义29

2.3.2 开闭原则分析29

2.3.3 开闭原则实例29

2.4 里氏代换原则31

2.4.1 里氏代换原则定义31

2.4.2 里氏代换原则分析31

2.4.3 里氏代换原则实例32

2.5 依赖倒转原则34

2.5.1 依赖倒转原则定义34

2.5.2 依赖倒转原则分析34

2.5.3 依赖倒转原则实例37

2.6 接口隔离原则39

2.6.1 接口隔离原则定义39

2.6.2 接口隔离原则分析39

2.6.3 接口隔离原则实例40

2.7 合成复用原则41

2.7.1 合成复用原则定义41

2.7.2 合成复用原则分析41

2.7.3 合成复用原则实例42

2.8 迪米特法则43

2.8.1 迪米特法则定义43

2.8.2 迪米特法则分析44

2.8.3 迪米特法则实例45

2.9 本章小结46

思考与练习46

第3章 设计模式概述48

3.1 设计模式的诞生与发展48

3.1.1 模式的诞生与定义48

3.1.2 软件模式50

3.1.3 设计模式的发展50

3.2 设计模式的定义与分类52

3.2.1 设计模式的定义52

3.2.2 设计模式的基本要素52

3.2.3 设计模式的分类53

3.3 GoF设计模式简介54

3.4 设计模式的优点56

3.5 本章小结56

思考与练习57

第4章 简单工厂模式58

4.1 创建型模式58

4.1.1 创建型模式概述58

4.1.2 创建型模式简介59

4.2 简单工厂模式动机与定义60

4.2.1 模式动机60

4.2.2 模式定义61

4.3 简单工厂模式结构与分析61

4.3.1 模式结构61

4.3.2 模式分析62

4.4 简单工厂模式实例与解析64

4.4.1 简单工厂模式实例之简单电视机工厂64

4.4.2 简单工厂模式实例之权限管理69

4.5 简单工厂模式效果与应用73

4.5.1 模式优缺点73

4.5.2 模式适用环境74

4.5.3 模式应用74

4.6 简单工厂模式扩展75

4.7 本章小结75

思考与练习76

第5章 工厂方法模式77

5.1 工厂方法模式动机与定义77

5.1.1 简单工厂模式的不足77

5.1.2 模式动机78

5.1.3 模式定义78

5.2 工厂方法模式结构与分析79

5.2.1 模式结构79

5.2.2 模式分析80

5.3 工厂方法模式实例与解析83

5.3.1 工厂方法模式实例之电视机工厂83

5.3.2 工厂方法模式实例之日志记录器87

5.4 工厂方法模式效果与应用88

5.4.1 模式优缺点88

5.4.2 模式适用环境88

5.4.3 模式应用89

5.5 工厂方法模式扩展90

5.6 本章小结91

思考与练习91

第6章 抽象工厂模式92

6.1 抽象工厂模式动机与定义92

6.1.1 模式动机92

6.1.2 模式定义94

6.2 抽象工厂模式结构与分析94

6.2.1 模式结构94

6.2.2 模式分析94

6.3 抽象工厂模式实例与解析97

6.3.1 抽象工厂模式实例之电器工厂97

6.3.2 抽象工厂模式实例之数据库操作工厂102

6.4 抽象工厂模式效果与应用102

6.4.1 模式优缺点102

6.4.2 模式适用环境103

6.4.3 模式应用103

6.5 抽象工厂模式扩展104

6.6 本章小结104

思考与练习105

第7章 建造者模式106

7.1 建造者模式动机与定义106

7.1.1 模式动机106

7.1.2 模式定义107

7.2 建造者模式结构与分析107

7.2.1 模式结构107

7.2.2 模式分析108

7.3 建造者模式实例与解析110

7.4 建造者模式效果与应用115

7.4.1 模式优缺点115

7.4.2 模式适用环境115

7.4.3 模式应用115

7.5 建造者模式扩展116

7.6 本章小结117

思考与练习117

第8章 原型模式119

8.1 原型模式动机与定义119

8.1.1 模式动机119

8.1.2 模式定义120

8.2 原型模式结构与分析120

8.2.1 模式结构120

8.2.2 模式分析121

8.3 原型模式实例与解析123

8.3.1 原型模式实例之邮件复制（浅克隆）123

8.3.2 原型模式实例之邮件复制（深克隆）126

8.4 原型模式效果与应用129

8.4.1 模式优缺点129

8.4.2 模式适用环境129

8.4.3 模式应用130

8.5 原型模式扩展130

8.6 本章小结135

思考与练习135

第9章 单例模式136

9.1 单例模式动机与定义136

9.1.1 模式动机136

9.1.2 模式定义137

9.2 单例模式结构与分析137

9.2.1 模式结构137

9.2.2 模式分析138

9.3 单例模式实例与解析139

9.3.1 单例模式实例之身份证号码139

9.3.2 单例模式实例之打印池141

9.4 单例模式效果与应用144

9.4.1 模式优缺点144

9.4.2 模式适用环境144

9.4.3 模式应用145

9.5 单例模式扩展145

9.6 本章小结147

思考与练习147

第10章 适配器模式149

10.1 结构型模式149

10.1.1 结构型模式概述149

10.1.2 结构型模式简介150

10.2 适配器模式动机与定义151

10.2.1 模式动机151

10.2.2 模式定义152

10.3 适配器模式结构与分析152

10.3.1 模式结构152

10.3.2 模式分析153

10.4 适配器模式实例与解析155

10.4.1 适配器模式实例之仿生机器人155

10.4.2 适配器模式实例之加密适配器158

10.5 适配器模式效果与应用162

10.5.1 模式优缺点162

10.5.2 模式适用环境163

10.5.3 模式应用163

10.6 适配器模式扩展164

10.6.1 缺省适配器模式164

10.6.2 双向适配器166

10.7 本章小结167

思考与练习167

第11章 桥接模式168

11.1 桥接模式动机与定义168

11.1.1 模式动机168

11.1.2 模式定义169

11.2 桥接模式结构与分析169

11.2.1 模式结构170

11.2.2 模式分析171

11.3 桥接模式实例与解析173

11.3.1 桥接模式实例之模拟毛笔173

11.3.2 桥接模式实例之跨平台视频播放器179

11.4 桥接模式效果与应用179

11.4.1 模式优缺点179

11.4.2 模式适用环境180

11.4.3 模式应用180

11.5 桥接模式扩展181

11.6 本章小结182

思考与练习183

第12章 组合模式184

12.1 组合模式动机与定义184

12.1.1 模式动机184

12.1.2 模式定义185

12.2 组合模式结构与分析186

12.2.1 模式结构186

12.2.2 模式分析187

12.3 组合模式实例与解析189

12.3.1 组合模式实例之水果盘189

12.3.2 组合模式实例之文件浏览193

12.4 组合模式效果与应用193

12.4.1 模式优缺点193

12.4.2 模式适用环境194

12.4.3 模式应用194

12.5 组合模式扩展195

12.6 本章小结196

思考与练习197

第13章 装饰模式198

13.1 装饰模式动机与定义198

13.1.1 模式动机198

13.1.2 模式定义199

13.2 装饰模式结构与分析200

13.2.1 模式结构200

13.2.2 模式分析201

13.3 装饰模式实例与解析202

13.3.1 装饰模式实例之变形金刚202

13.3.2 装饰模式实例之多重加密系统206

13.4 装饰模式效果与应用211

13.4.1 模式优缺点211

13.4.2 模式适用环境212

13.4.3 模式应用212

13.5 装饰模式扩展214

13.6 本章小结216

思考与练习216

第14章 外观模式217

14.1 外观模式动机与定义217

14.1.1 模式动机217

14.1.2 模式定义218

14.2 外观模式结构与分析219

14.2.1 模式结构219

14.2.2 模式分析219

14.3 外观模式实例与解析220

14.3.1 外观模式实例之电源总开关221

14.3.2 外观模式实例之文件加密225

14.4 外观模式效果与应用225

14.4.1 模式优缺点225

14.4.2 模式适用环境226

14.4.3 模式应用226

14.5 外观模式扩展228

14.6 本章小结229

思考与练习230

第15章 享元模式231

15.1 享元模式动机与定义231

15.1.1 模式动机231

15.1.2 模式定义232

15.2 享元模式结构与分析232

15.2.1 模式结构232

15.2.2 模式分析233

15.3 享元模式实例与解析235

15.3.1 享元模式实例之共享网络设备（无外部状态）235

15.3.2 享元模式实例之共享网络设备（有外部状态）239

15.4 享元模式效果与应用243

15.4.1 模式优缺点243

15.4.2 模式适用环境243

15.4.3 模式应用243

15.5 享元模式扩展244

15.6 本章小结245

思考与练习246

第16章 代理模式247

16.1 代理模式动机与定义247

16.1.1 模式动机247

16.1.2 模式定义248

16.2 代理模式结构与分析248

16.2.1 模式结构248

16.2.2 模式分析249

16.3 代理模式实例与解析250

16.3.1 代理模式实例之论坛权限控制代理250

16.3.2 代理模式实例之日志记录代理254

16.4 代理模式效果与应用255

16.4.1 模式优缺点255

16.4.2 模式适用环境255

16.4.3 模式应用256

16.5 代理模式扩展257

16.6 本章小结261

思考与练习261

第17章 职责链模式262

17.1 行为型模式262

17.1.1 行为型模式概述262

17.1.2 行为型模式简介263

17.2 职责链模式动机与定义265

17.2.1 模式动机265

17.2.2 模式定义266

17.3 职责链模式结构与分析266

17.3.1 模式结构266

17.3.2 模式分析267

17.4 职责链模式实例与解析268

17.5 职责链模式效果与应用273

17.5.1 模式优缺点273

17.5.2 模式适用环境274

17.5.3 模式应用274

17.6 职责链模式扩展275

17.7 本章小结275

思考与练习276

第18章 命令模式277

18.1 命令模式动机与定义277

18.1.1 模式动机277

18.1.2 模式定义278

18.2 命令模式结构与分析278

18.2.1 模式结构278

18.2.2 模式分析279

18.3 命令模式实例与解析281

18.3.1 命令模式实例之电视机遥控器281

18.3.2 命令模式实例之功能键设置286

18.4 命令模式效果与应用286

18.4.1 模式优缺点286

18.4.2 模式适用环境287

18.4.3 模式应用287

18.5 命令模式扩展288

18.6 本章小结291

思考与练习291

第19章 解释器模式293

19.1 解释器模式动机与定义293

19.1.1 模式动机293

19.1.2 模式定义294

19.2 解释器模式结构与分析294

19.2.1 模式结构294

19.2.2 模式分析295

19.3 解释器模式实例与解析298

19.4 解释器模式效果与应用303

19.4.1 模式优缺点303

19.4.2 模式适用环境304

19.4.3 模式应用304

19.5 解释器模式扩展304

19.6 本章小结305

思考与练习306

第20章 迭代器模式307

20.1 迭代器模式动机与定义307

20.1.1 模式动机307

20.1.2 模式定义308

20.2 迭代器模式结构与分析308

20.2.1 模式结构308

20.2.2 模式分析309

20.3 迭代器模式实例与解析313

20.4 迭代器模式效果与应用318

20.4.1 模式优缺点318

20.4.2 模式适用环境319

20.4.3 模式应用319

20.5 迭代器模式扩展321

20.6 本章小结322

思考与练习322

第21章 中介者模式323

21.1 中介者模式动机与定义323

21.1.1 模式动机323

21.1.2 模式定义324

21.2 中介者模式结构与分析325

21.2.1 模式结构325

21.2.2 模式分析326

21.3 中介者模式实例与解析328

21.4 中介者模式效果与应用334

21.4.1 模式优缺点334

21.4.2 模式适用环境334

21.4.3 模式应用334

21.5 中介者模式扩展335

21.6 本章小结335

思考与练习336

第22章 备忘录模式337

22.1 备忘录模式动机与定义337

22.1.1 模式动机337

22.1.2 模式定义338

22.2 备忘录模式结构与分析338

22.2.1 模式结构338

22.2.2 模式分析339

22.3 备忘录模式实例与解析342

22.4 备忘录模式效果与应用346

22.4.1 模式优缺点346

22.4.2 模式适用环境347

22.4.3 模式应用347

22.5 备忘录模式扩展347

22.6 本章小结348

思考与练习348

第23章 观察者模式349

23.1 观察者模式动机与定义349

23.1.1 模式动机349

23.1.2 模式定义350

23.2 观察者模式结构与分析351

23.2.1 模式结构351

23.2.2 模式分析352

23.3 观察者模式实例与解析354

23.3.1 观察者模式实例之猫、狗与老鼠354

23.3.2 观察者模式实例之自定义登录控件358

23.4 观察者模式效果与应用365

23.4.1 模式优缺点365

23.4.2 模式适用环境366

23.4.3 模式应用366

23.5 观察者模式扩展367

23.6 本章小结368

思考与练习369

第24章 状态模式370

24.1 状态模式动机与定义370

24.1.1 模式动机370

24.1.2 模式定义371

24.2 状态模式结构与分析372

24.2.1 模式结构372

24.2.2 模式分析372

24.3 状态模式实例与解析375

24.3.1 状态模式实例之论坛用户等级375

24.3.2 状态模式实例之银行账户382

24.4 状态模式效果与应用383

24.4.1 模式优缺点383

24.4.2 模式适用环境384

24.4.3 模式应用384

24.5 状态模式扩展384

24.6 本章小结387

思考与练习388

第25章 策略模式389

25.1 策略模式动机与定义389

25.1.1 模式动机389

25.1.2 模式定义390

25.2 策略模式结构与分析390

25.2.1 模式结构391

25.2.2 模式分析391

25.3 策略模式实例与解析393

25.3.1 策略模式实例之排序策略393

25.3.2 策略模式实例之旅游出行策略399

25.4 策略模式效果与应用399

25.4.1 模式优缺点399

25.4.2 模式适用环境400

25.4.3 模式应用400

25.5 策略模式扩展402

25.6 本章小结402

思考与练习403

第26章 模板方法模式404

26.1 模板方法模式动机与定义404

26.1.1 模式动机404

26.1.2 模式定义405

26.2 模板方法模式结构与分析406

26.2.1 模式结构406

26.2.2 模式分析406

26.3 模板方法模式实例与解析409

26.3.1 模板方法模式实例之银行业务办理流程409

26.3.2 模板方法模式实例之数据库操作模板412

26.4 模板方法模式效果与应用412

26.4.1 模式优缺点412

26.4.2 模式适用环境413

26.4.3 模式应用413

26.5 模板方法模式扩展414

26.6 本章小结416

思考与练习417

第27章 访问者模式418

27.1 访问者模式动机与定义418

27.1.1 模式动机418

27.1.2 模式定义419

27.2 访问者模式结构与分析419

27.2.1 模式结构420

27.2.2 模式分析421

27.3 访问者模式实例与解析423

27.3.1 访问者模式实例之购物车423

27.3.2 访问者模式实例之奖励审批系统428

27.4 访问者模式效果与应用429

27.4.1 模式优缺点429

27.4.2 模式适用环境430

27.4.3 模式应用430

27.5 访问者模式扩展431

27.6 本章小结431

思考与练习432

参考文献433