本书使用Java语言详细讲解常用的软件设计模式。全书共26章,内容包括设计模式概述、面向对象设计原则、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式、代理模式、职责链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。
本书结合大量项目实例对每个设计模式进行全面、细致的讲解。全书结构合理、条理清晰、内容丰富,且在每章后面都配有一定数量的习题,在附录中还提供了UML类图相关知识的介绍。
本书既可作为高等院校计算机及软件相关专业软件设计模式软件体系结构面向对象分析与设计等课程教材,也可作为各软件培训机构培训教材及全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试辅导教材,还可作为软件架构师、软件工程师及广大软件爱好者的自学读物和参考用书。
党的二十大报告指出: 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。高等教育与经济社会发展紧密相连,对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。
设计模式和敏捷开发方法的创始人之一Erich Gamma曾说过: 设计和开发面向对象软件是非常困难的,而设计和开发可复用的面向对象软件则更加困难。正因为如此,在软件开发过程中,有经验的设计者往往会重复使用一些他们在以前的设计工作中曾经用到的成功而又有效的解决方案,这些解决方案可以提高开发人员的开发效率与软件质量,并使得所设计的软件更加灵活,易于扩展,可复用性也更高。这些解决方案就是设计模式。设计模式为实现可维护性复用而诞生,无论是面向对象编程的初学者还是有一定编程经验的程序员,都可以从设计模式的学习和使用中深入理解面向对象思想的精华,开发出可扩展性和可复用性俱佳的软件。
设计模式是前人经验的积累,它让软件变得更像一件艺术品,而不是一堆难以维护和重用的代码,它已经成功应用于众多软件设计中,是一个优秀的面向对象软件开发人员所必须掌握的知识和技能。本书编者在十多年的软件开发和计算机教育教学工作中积累了丰富的设计模式使用经验和教学经验,也深刻体会到学习设计模式的重要性。目前,国内外越来越多的高校在计算机及软件工程相关专业的教学中开设了软件体系结构面向对象分析与设计等课程,而设计模式是这些课程的核心组成部分,还有的学校将设计模式作为一门单独的课程来开设。此外,很多软件培训机构在软件工程师培训课程中也包含了设计模式相关内容,在各类计算机考试和企业招聘笔试中设计模式相关考题也占据了一定的比例。编者在过去几年中已完成多种设计模式教材的编写工作,本书融合了之前几种教材的优点,力求为广大师生提供一本内容全面、实用性强、通俗易懂的设计模式教材。
本书的编写目的在于通过大量应用实例和习题,理论联系实际,使读者更快、更好地理解和掌握每个设计模式。全书共26章,可分为四部分:
第一部分包含第1章和第2章,主要介绍与设计模式相关的一些基础知识,包括设计模式概述、7个常用的面向对象设计原则等内容,为后续设计模式的学习奠定基础;
第二部分包含第3~8章,介绍6种常用的创建型设计模式,分别是简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式和单例模式;
第三部分包含第9~15章,介绍7种常用的结构型设计模式,分别是适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式和代理模式;
第四部分包含第16~26章,介绍11种常用的行为型设计模式,分别是职责链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。
本书结合大量项目应用实例对每个设计模式进行了细致的讲解。全书结构合理、条理清晰、内容丰富、讲解深入,且在每章后面都配有大量的习题,很多习题也都基于项目实例,让读者在学完相关知识后能够更好地消化和巩固所学知识。此外,在附录中还提供了UML类图相关知识的介绍。
在本书的编写过程中参考了大量已有的设计模式书籍,集各家之所长,并进行了适当的整理和扩展,将一些原本深奥并难以理解的设计思想通过简单的应用实例来解析,让读者能够轻松掌握面向对象设计思想的精髓。本书以实例驱动教学为整体编写原则,每个模式的学习都基于至少一个应用实例,结合应用实例分析和讲解每个设计模式,力求通过最通俗易懂的方式让读者学习和理解设计模式,让读者在真实项目实例的引导下学会选择和合理运用设计模式。在设计模式讲解部分,每章的基本结构如下:
为便于教学,本书提供丰富的配套资源,包括教学大纲、教学课件、电子教案、教学进度表、在线作业、习题答案和600分钟的微课视频。此外,本书还提供完整的设计模式及应用实例的UML结构图(类图)和Java实现代码,所有类图均严格按照UML 2.X标准绘制,所有代码均在Eclipse Neon v4.6.0中通过测试且运行无误。
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本书既可作为高等院校计算机及软件相关专业软件设计模式软件体系结构面向对象分析与设计等课程教材,也可作为各软件培训机构培训教材及全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试辅导教材,还可作为软件架构师、软件工程师及广大软件爱好者的自学读物和参考用书。
由于时间仓促,加之编者学识有限,虽经多次审阅与校稿,但书中不足和疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评、指正,力求使本书精益求精,更趋完美。
编者
2024年8月