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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