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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16

1.3.2 顺序图组成元素与绘制17

1.3.3 顺序图实例18

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20

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26

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28

2.3.1 开闭原则定义28

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30

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33

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38

2.6.1 接口隔离原则定义38

2.6.2 接口隔离原则分析39

2.6.3 接口隔离原则实例39

2.7 合成复用原则40

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41

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43

2.8.3 迪米特法则实例44

2.9 本章小结45

思考与练习46

第3章 设计模式概述47

3.1 设计模式的诞生与发展47

3.1.1 模式的诞生与定义47

3.1.2 软件模式48

3.1.3 设计模式的发展49

3.2 设计模式的定义与分类50

3.2.1 设计模式的定义51

3.2.2 设计模式的基本要素51

3.2.3 设计模式的分类52

3.3 GoF设计模式简介53

3.4 设计模式的优点54

3.5 本章小结55

思考与练习56

第4章 简单工厂模式57

4.1 创建型模式57

4.1.1 创建型模式概述57

4.1.2 创建型模式简介58

4.2 简单工厂模式动机与定义59

4.2.1 模式动机59

4.2.2 模式定义60

4.3 简单工厂模式结构与分析60

4.3.1 模式结构60

4.3.2 模式分析61

4.4 简单工厂模式实例与解析63

4.4.1 简单工厂模式实例之简单电视机工厂63

4.4.2 简单工厂模式实例之权限管理68

4.5 简单工厂模式效果与应用72

4.5.1 模式优缺点72

4.5.2 模式适用环境73

4.5.3 模式应用73

4.6 简单工厂模式扩展74

4.7 本章小结74

思考与练习75

第5章 工厂方法模式76

5.1 工厂方法模式动机与定义76

5.1.1 简单工厂模式的不足76

5.1.2 模式动机77

5.1.3 模式定义77

5.2 工厂方法模式结构与分析78

5.2.1 模式结构78

5.2.2 模式分析79

5.3 工厂方法模式实例与解析82

5.3.1 工厂方法模式实例之电视机工厂82

5.3.2 工厂方法模式实例之日志记录器86

5.4 工厂方法模式效果与应用87

5.4.1 模式优缺点87

5.4.2 模式适用环境87

5.4.3 模式应用88

5.5 工厂方法模式扩展89

5.6 本章小结89

思考与练习90

第6章 抽象工厂模式91

6.1 抽象工厂模式动机与定义91

6.1.1 模式动机91

6.1.2 模式定义93

6.2 抽象工厂模式结构与分析93

6.2.1 模式结构93

6.2.2 模式分析93

6.3 抽象工厂模式实例与解析96

6.3.1 抽象工厂模式实例之电器工厂96

6.3.2 抽象工厂模式实例之数据库操作工厂100

6.4 抽象工厂模式效果与应用101

6.4.1 模式优缺点101

6.4.2 模式适用环境102

6.4.3 模式应用102

6.5 抽象工厂模式扩展102

6.6 本章小结103

思考与练习103

第7章 建造者模式105

7.1 建造者模式动机与定义105

7.1.1 模式动机105

7.1.2 模式定义106

7.2 建造者模式结构与分析106

7.2.1 模式结构106

7.2.2 模式分析107

7.3 建造者模式实例与解析109

7.4 建造者模式效果与应用113

7.4.1 模式优缺点113

7.4.2 模式适用环境114

7.4.3 模式应用114

7.5 建造者模式扩展115

7.6 本章小结115

思考与练习116

第8章 原型模式117

8.1 原型模式动机与定义117

8.1.1 模式动机117

8.1.2 模式定义118

8.2 原型模式结构与分析118

8.2.1 模式结构118

8.2.2 模式分析119

8.3 原型模式实例与解析121

8.3.1 原型模式实例之邮件复制（浅克隆）121

8.3.2 原型模式实例之邮件复制（深克隆）124

8.4 原型模式效果与应用126

8.4.1 模式优缺点126

8.4.2 模式适用环境127

8.4.3 模式应用127

8.5 原型模式扩展128

8.6 本章小结132

思考与练习133

第9章 单例模式134

9.1 单例模式动机与定义134

9.1.1 模式动机134

9.1.2 模式定义135

9.2 单例模式结构与分析135

9.2.1 模式结构135

9.2.2 模式分析136

9.3 单例模式实例与解析137

9.3.1 单例模式实例之身份证号码137

9.3.2 单例模式实例之打印池139

9.4 单例模式效果与应用142

9.4.1 模式优缺点142

9.4.2 模式适用环境142

9.4.3 模式应用143

9.5 单例模式扩展143

9.6 本章小结145

思考与练习145

第10章 适配器模式146

10.1 结构型模式146

10.1.1 结构型模式概述147

10.1.2 结构型模式简介147

10.2 适配器模式动机与定义148

10.2.1 模式动机148

10.2.2 模式定义149

10.3 适配器模式结构与分析149

10.3.1 模式结构149

10.3.2 模式分析150

10.4 适配器模式实例与解析152

10.4.1 适配器模式实例之仿生机器人152

10.4.2 适配器模式实例之加密适配器155

10.5 适配器模式效果与应用159

10.5.1 模式优缺点159

10.5.2 模式适用环境160

10.5.3 模式应用160

10.6 适配器模式扩展161

10.6.1 默认适配器模式161

10.6.2 双向适配器162

10.7 本章小结163

思考与练习164

第11章 桥接模式165

11.1 桥接模式动机与定义165

11.1.1 模式动机165

11.1.2 模式定义166

11.2 桥接模式结构与分析167

11.2.1 模式结构167

11.2.2 模式分析168

11.3 桥接模式实例与解析169

11.3.1 桥接模式实例之模拟毛笔170

11.3.2 桥接模式实例之跨平台视频播放器175

11.4 桥接模式效果与应用176

11.4.1 模式优缺点176

11.4.2 模式适用环境177

11.4.3 模式应用177

11.5 桥接模式扩展178

11.6 本章小结179

思考与练习180

第12章 组合模式181

12.1 组合模式动机与定义181

12.1.1 模式动机181

12.1.2 模式定义182

12.2 组合模式结构与分析182

12.2.1 模式结构183

12.2.2 模式分析183

12.3 组合模式实例与解析186

12.3.1 组合模式实例之水果盘186

12.3.2 组合模式实例之文件浏览189

12.4 组合模式效果与应用190

12.4.1 模式优缺点190

12.4.2 模式适用环境191

12.4.3 模式应用191

12.5 组合模式扩展191

12.6 本章小结193

思考与练习194

第13章 装饰模式195

13.1 装饰模式动机与定义195

13.1.1 模式动机195

13.1.2 模式定义196

13.2 装饰模式结构与分析197

13.2.1 模式结构197

13.2.2 模式分析198

13.3 装饰模式实例与解析199

13.3.1 装饰模式实例之变形金刚199

13.3.2 装饰模式实例之多重加密系统203

13.4 装饰模式效果与应用208

13.4.1 模式优缺点208

13.4.2 模式适用环境208

13.4.3 模式应用208

13.5 装饰模式扩展210

13.6 本章小结212

思考与练习213

第14章 外观模式214

14.1 外观模式动机与定义214

14.1.1 模式动机214

14.1.2 模式定义215

14.2 外观模式结构与分析215

14.2.1 模式结构216

14.2.2 模式分析216

14.3 外观模式实例与解析217

14.3.1 外观模式实例之电源总开关217

14.3.2 外观模式实例之文件加密221

14.4 外观模式效果与应用222

14.4.1 模式优缺点222

14.4.2 模式适用环境223

14.4.3 模式应用223

14.5 外观模式扩展225

14.6 本章小结226

思考与练习227

第15章 享元模式228

15.1 享元模式动机与定义228

15.1.1 模式动机228

15.1.2 模式定义229

15.2 享元模式结构与分析229

15.2.1 模式结构229

15.2.2 模式分析230

15.3 享元模式实例与解析232

15.3.1 享元模式实例之共享网络设备（无外部状态）232

15.3.2 享元模式实例之共享网络设备（有外部状态）236

15.4 享元模式效果与应用240

15.4.1 模式优缺点240

15.4.2 模式适用环境240

15.4.3 模式应用240

15.5 享元模式扩展241

15.6 本章小结242

思考与练习243

第16章 代理模式244

16.1 代理模式动机与定义244

16.1.1 模式动机244

16.1.2 模式定义245

16.2 代理模式结构与分析245

16.2.1 模式结构245

16.2.2 模式分析246

16.3 代理模式实例与解析247

16.3.1 代理模式实例之论坛权限控制代理247

16.3.2 代理模式实例之数学运算代理251

16.4 代理模式效果与应用252

16.4.1 模式优缺点252

16.4.2 模式适用环境252

16.4.3 模式应用253

16.5 代理模式扩展254

16.6 本章小结258

思考与练习258

第17章 职责链模式259

17.1 行为型模式259

17.1.1 行为型模式概述259

17.1.2 行为型模式简介260

17.2 职责链模式动机与定义262

17.2.1 模式动机262

17.2.2 模式定义262

17.3 职责链模式结构与分析263

17.3.1 模式结构263

17.3.2 模式分析263

17.4 职责链模式实例与解析265

17.5 职责链模式效果与应用270

17.5.1 模式优缺点270

17.5.2 模式适用环境271

17.5.3 模式应用271

17.6 职责链模式扩展272

17.7 本章小结272

思考与练习273

第18章 命令模式274

18.1 命令模式动机与定义274

18.1.1 模式动机274

18.1.2 模式定义275

18.2 命令模式结构与分析275

18.2.1 模式结构275

18.2.2 模式分析276

18.3 命令模式实例与解析278

18.3.1 命令模式实例之电视机遥控器278

18.3.2 命令模式实例之功能键设置282

18.4 命令模式效果与应用283

18.4.1 模式优缺点283

18.4.2 模式适用环境284

18.4.3 模式应用284

18.5 命令模式扩展284

18.6 本章小结288

思考与练习288

第19章 解释器模式289

19.1 解释器模式动机与定义289

19.1.1 模式动机289

19.1.2 模式定义290

19.2 解释器模式结构与分析290

19.2.1 模式结构290

19.2.2 模式分析291

19.3 解释器模式实例与解析294

19.4 解释器模式效果与应用299

19.4.1 模式优缺点299

19.4.2 模式适用环境300

19.4.3 模式应用300

19.5 解释器模式扩展300

19.6 本章小结301

思考与练习301

第20章 迭代器模式303

20.1 迭代器模式动机与定义303

20.1.1 模式动机303

20.1.2 模式定义304

20.2 迭代器模式结构与分析304

20.2.1 模式结构304

20.2.2 模式分析305

20.3 迭代器模式实例与解析308

20.4 迭代器模式效果与应用314

20.4.1 模式优缺点314

20.4.2 模式适用环境314

20.4.3 模式应用314

20.5 迭代器模式扩展316

20.6 本章小结317

思考与练习318

第21章 中介者模式319

21.1 中介者模式动机与定义319

21.1.1 模式动机319

21.1.2 模式定义320

21.2 中介者模式结构与分析321

21.2.1 模式结构321

21.2.2 模式分析322

21.3 中介者模式实例与解析324

21.4 中介者模式效果与应用330

21.4.1 模式优缺点330

21.4.2 模式适用环境330

21.4.3 模式应用330

21.5 中介者模式扩展331

21.6 本章小结331

思考与练习332

第22章 备忘录模式333

22.1 备忘录模式动机与定义333

22.1.1 模式动机333

22.1.2 模式定义334

22.2 备忘录模式结构与分析334

22.2.1 模式结构334

22.2.2 模式分析335

22.3 备忘录模式实例与解析337

22.4 备忘录模式效果与应用343

22.4.1 模式优缺点343

22.4.2 模式适用环境343

22.4.3 模式应用343

22.5 备忘录模式扩展343

22.6 本章小结344

思考与练习344

第23章 观察者模式345

23.1 观察者模式动机与定义345

23.1.1 模式动机345

23.1.2 模式定义346

23.2 观察者模式结构与分析346

23.2.1 模式结构347

23.2.2 模式分析348

23.3 观察者模式实例与解析350

23.3.1 观察者模式实例之猫、狗与老鼠350

23.3.2 观察者模式实例之自定义登录控件354

23.4 观察者模式效果与应用361

23.4.1 模式优缺点361

23.4.2 模式适用环境362

23.4.3 模式应用362

23.5 观察者模式扩展362

23.6 本章小结364

思考与练习365

第24章 状态模式366

24.1 状态模式动机与定义366

24.1.1 模式动机366

24.1.2 模式定义367

24.2 状态模式结构与分析368

24.2.1 模式结构368

24.2.2 模式分析368

24.3 状态模式实例与解析371

24.3.1 状态模式实例之论坛用户等级371

24.3.2 状态模式实例之银行账户378

24.4 状态模式效果与应用379

24.4.1 模式优缺点379

24.4.2 模式适用环境379

24.4.3 模式应用380

24.5 状态模式扩展380

24.6 本章小结383

思考与练习384

第25章 策略模式385

25.1 策略模式动机与定义385

25.1.1 模式动机385

25.1.2 模式定义386

25.2 策略模式结构与分析386

25.2.1 模式结构386

25.2.2 模式分析387

25.3 策略模式实例与解析389

25.3.1 策略模式实例之排序策略389

25.3.2 策略模式实例之旅游出行策略395

25.4 策略模式效果与应用395

25.4.1 模式优缺点395

25.4.2 模式适用环境396

25.4.3 模式应用396

25.5 策略模式扩展398

25.6 本章小结398

思考与练习399

第26章 模板方法模式400

26.1 模板方法模式动机与定义400

26.1.1 模式动机400

26.1.2 模式定义401

26.2 模板方法模式结构与分析402

26.2.1 模式结构402

26.2.2 模式分析402

26.3 模板方法模式实例与解析405

26.3.1 模板方法模式实例之银行业务办理流程405

26.3.2 模板方法模式实例之数据库操作模板408

26.4 模板方法模式效果与应用408

26.4.1 模式优缺点408

26.4.2 模式适用环境409

26.4.3 模式应用409

26.5 模板方法模式扩展409

26.6 本章小结412

思考与练习412

第27章 访问者模式413

27.1 访问者模式动机与定义413

27.1.1 模式动机413

27.1.2 模式定义414

27.2 访问者模式结构与分析414

27.2.1 模式结构415

27.2.2 模式分析416

27.3 访问者模式实例与解析418

27.3.1 访问者模式实例之购物车418

27.3.2 访问者模式实例之奖励审批系统423

27.4 访问者模式效果与应用424

27.4.1 模式优缺点424

27.4.2 模式适用环境424

27.4.3 模式应用424

27.5 访问者模式扩展425

27.6 本章小结426

思考与练习426

参考文献427