1.1 为什么OOP这么流行 1
第1章 面向对象思想 1
1.2 语言和思维 2
1.2.1 爱斯基摩人和雪 2
1.2.2 关于计算机语言的一个例子 2
1.2.3 丘奇猜想和沃夫假说 4
1.3 一个新的范例 5
1.4 一种观察世界的方式 6
1.4.1 代理和团体 6
1.4.2 消息和方法 7
1.4.4 类和实例 8
1.4.5 类的层次——继承 8
1.4.3 责任 8
1.4.6 方法绑定与改写 10
1.4.7 面向对象概念总结 10
1.5 模拟计算 11
1.5.1 隐喻的力量 11
1.5.2 避免无限回归 12
1.6 一段简史 13
小结 13
进一步阅读材料 14
自学提问 16
练习 16
第2章 抽象 17
2.1 抽象层次 18
2.2 抽象的其他形式 20
2.2.2 封装和互换性 21
2.2.1 部分分化 21
2.2.3 接口和实现 22
2.2.4 服务视角 22
2.2.5 复合法 23
2.2.6 特化分层 24
2.2.7 模式 26
2.3 抽象机制的发展简史 26
2.3.1 汇编语言 26
2.3.2 过程 27
2.3.3 模块 28
2.3.4 抽象数据类型 29
2.3.5 以服务为中心的观点 30
2.3.6 消息、继承和多态 30
小结 30
进一步阅读材料 31
自学提问 32
练习 32
第3章 面向对象设计 33
3.1 责任意味着无干扰 33
3.2 小项目编程与大项目编程 34
3.3 为什么从行为开始 34
3.4 一个RDD实例 35
3.4.1 交互式智能厨房助手 35
3.4.2 通过场景工作 36
3.4.3 组件的标识 36
3.5 CRC卡——记录责任 37
3.5.1 给组件一个物理表示 37
3.5.2 “什么/谁”循环 37
3.6 组件和行为 38
3.5.3 文档 38
3.6.1 延迟决定 39
3.6.2 为变化做准备 39
3.6.3 继续场景 40
3.6.4 交互图表 41
3.7 软件组件 42
3.7.1 行为和状态 42
3.7.2 实例和类 42
3.7.3 耦合性和内聚性 43
3.7.4 接口和实现——Parnas原则 43
3.8 形式化接口 44
3.9 设计表现 45
3.10 实现组件 45
3.12 维护和升级 46
3.11 组件集成 46
小结 47
进一步阅读材料 47
自学提问 47
练习 48
第4章 类和方法 49
4.1 封装 49
4.2 类定义 50
4.2.1 C++、Java和C#语言 50
4.2.2 Apple Object Pascal和Delphi Pascal语言 51
4.2.3 Smalltalk语言 52
4.2.4 其他语言 53
4.3 方法 54
4.3.2 常量或不可变数据字段 56
4.3.1 类中方法的声明次序 56
4.3.3 定义和实现的分离 57
4.4 关于类主题的变化 60
4.4.1 Oberon语言中不属于类的方法 60
4.4.2 接口 61
4.4.3 属性 61
4.4.4 向前定义 62
4.4.5 内部类(或嵌套类) 63
4.4.6 类的数据字段 66
4.4.7 作为对象的类 67
小结 68
进一步阅读材料 68
练习 69
自学提问 69
第5章 消息、实例和初始化 71
5.1 消息传递语法 71
5.2 静态类型语言和动态类型语言 72
5.3 从方法内部存取接收器 73
5.4 对象的创建 75
5.5 指针和内存分配 76
5.6 构造函数 79
5.6.1 正统规范的类形式 82
5.6.2 常数值 82
5.7 析构函数和终止器 84
5.8 Smalltalk语言中的元类 86
小结 87
练习 88
自学提问 88
进一步阅读材料 88
第6章 案例研究：八皇后问题 91
6.1 八皇后问题 91
6.2 使用生成器 92
6.2.1 初始化 93
6.2.2 找到解决方案 93
6.2.3 前进到下一位置 94
6.3 用几种语言实现八皇后问题 94
6.3.1 用Object Pascal语言实现八皇后问题 95
6.3.2 用C++语言实现八皇后问题 97
6.3.3 用Java语言实现八皇后问题 99
6.3.4 用Objective-C语言实现八皇后问题 102
6.3.5 用Smalltalk语言实现八皇后问题 104
6.3.6 用Ruby语言实现八皇后问题 106
小结 107
进一步阅读材料 107
自学提问 107
练习 107
第7章 案例研究：台球游戏 109
7.1 台球元素 109
7.2 图形对象 109
7.2.1 桌壁图形对象 110
7.2.2 洞口图形对象 111
7.2.3 球图形对象 112
7.3 主程序 115
7.4 使用继承 116
自学提问 118
小结 118
进一步阅读材料 118
练习 119
第8章 继承与替换 121
8.1 关于继承的直观描述 121
8.1.1 “是一个”检验 121
8.1.2 使用继承的原因 122
8.2 不同语言中的继承 123
8.3 子类、子类型和替换 124
8.4 改写和虚拟方法 125
8.5 接口和抽象类 127
8.6.1 特化子类化(子类型化) 128
8.6.2 规范子类化 128
8.6 继承的形式 128
8.6.3 构造子类化 129
8.6.4 泛化子类化 129
8.6.5 扩展子类化 130
8.6.6 限制子类化 130
8.6.7 变体子类化 130
8.6.8 结合子类化 131
8.6.9 各种继承形式小结 131
8.7 关于继承的变体 131
8.7.1 Java语言中的匿名类 131
8.7.2 继承和构造函数 132
8.7.3 虚拟析构函数 133
8.8.5 快速原型法 134
8.8.4 软件组件 134
8.8.3 接口的一致性 134
8.8.2 代码共享 134
8.8.1 软件可复用性 134
8.8 继承的优点 134
8.8.6 多态和框架 135
8.8.7 信息隐藏 135
8.9 继承的代价 135
8.9.1 程序执行速度 135
8.9.2 程序大小 135
8.9.3 消息传递的开销 136
8.9.4 程序复杂性 136
小结 136
进一步阅读材料 136
练习 137
自学提问 137
第9章 案例研究：纸牌游戏 139
9.1 PlayingCard类 139
9.2 数据类和视图类 139
9.3 游戏 141
9.4 牌堆——使用继承 142
9.4.1 缺省牌堆 144
9.4.2 花色堆 144
9.4.3 待用堆 145
9.4.4 丢弃堆 146
9.4.5 桌面堆 147
9.5 多种形式的游戏 148
9.6 图形用户界面 150
练习 153
自学提问 153
小结 153
进一步阅读材料 153
第10章 子类和子类型 155
10.1 可替换性 155
10.2 子类型 155
10.3 可替换性悖论 158
10.4 构造子类化 158
10.5 动态类型语言 160
10.6 前置条件和后置条件 161
10.7 改进语义 162
小结 162
进一步阅读材料 162
自学提问 163
练习 163
11.1 静态类型化和动态类型化 165
第11章 静态行为和动态行为 165
11.2 静态类和动态类 166
11.2.1 运行时类型决定 168
11.2.2 向下造型(反多态) 169
11.2.3 非语言支持的运行时测试 170
11.2.4 检验是否理解消息 171
11.3 静态方法绑定和动态方法绑定 171
小结 174
进一步阅读材料 174
自学提问 174
练习 174
第12章 替换的本质 177
12.1 内存布局 177
12.1.1 最小静态空间分配 178
12.1.3 动态内存分配 180
12.1.2 最大静态空间分配 180
12.2 赋值 182
12.3 复制和克隆 184
12.3.1 Smalltatk语言和Objective-C语言中的复制 184
12.3.2 C++语言中的拷贝构造函数 184
12.3.3 Java语言中的克隆 185
12.4 相同 185
12.4.1 相同和同一 186
12.4.2 相同检验的悖论 186
小结 188
进一步阅读材料 188
自学提问 188
练习 189
13.1 分类化继承 191
第13章 多重继承 191
13.2 多重继承带来的问题 193
13.2.1 名称歧义 193
13.2.2 对替换的影响 195
13.2.3 Eiffel语言中的重定义 196
13.2.4 CLOS语言的类排序解决方案 197
13.3 接口的多重继承 199
13.4 继承于公共祖先 202
13.5 内部类 205
小结 205
进一步阅读材料 206
自学提问 206
练习 206
14.1 编程语言中的多态 207
第14章 多态及软件复用 207
14.2 软件复用机制 208
14.2.1 使用组合 209
14.2.2 使用继承 211
14.2.3 组合和继承的比较 212
14.3 效率和多态 213
14.4 软件复用的普及会成为现实吗 213
小结 214
进一步阅读材料 214
自学提问 214
练习 215
第15章 重载 217
15.1 类型签名和范畴 217
15.2 基于范畴的重载 218
15.3 基于类型签名的重载 219
15.4 重定义 226
15.5 多价 227
15.6 多方法 229
小结 231
进一步阅读材料 232
自学提问 232
练习 232
第16章 改写 235
16.1 标识改写 236
16.2 代替与改进 237
16.2.1 Smalltalk语言中的代替 238
16.2.2 Beta语言中的改进 240
16.2.3 改进与子类/子类型之间的差异 242
16.2.4 CLOS语言中的封装 243
16.3 延迟方法 243
16.4 改写与遮蔽 244
16.5 协方差与反协方差 246
16.6 改写的变体 250
16.6.1 Java语言中的final方法 250
16.6.2 C#语言中的版本化 251
小结 252
进一步阅读材料 252
自学提问 252
练习 253
第17章 多态变量 255
17.1 简单多态变量 255
17.2 接收器变量 256
17.2.1 多态变量在框架中的作用 258
17.2.2 Smalltalk语言中的端点比较 259
17.2.3 self和super 260
17.3 向下造型 261
17.4 纯多态 263
小结 264
进一步阅读材料 264
自学提问 264
练习 264
第18章 泛型 267
18.1 模板函数 267
18.2 模板类 268
18.3 模板参数中的继承 270
18.4 案例研究：结合分离的类 272
小结 275
进一步阅读材料 275
自学提问 276
练习 276
第19章 容器类 277
19.1 动态类型语言中的容器 277
19.2 静态类型语言中的容器 279
19.2.1 类型化和复用之间的关系 279
19.2.2 替换和向下造型 280
19.2.3 使用替换和改写 284
19.2.4 参数化类 286
19.3 限制元素类型 287
19.4 元素遍历 289
19.4.1 迭代器循环 290
19.4.2 访问器方法 291
小结 294
进一步阅读材料 295
自学提问 295
练习 296
第20章 案例研究：标准模板库 297
20.1 迭代器 298
20.2 函数对象 299
20.3 样例程序——库存系统 301
20.4 样例程序——图表 302
20.4.1 最短路径算法 304
20.4.2 开发数据结构 305
20.5 词汇索引 308
进一步阅读材料 310
小结 310
20.6 OOP的未来 310
自学提问 311
练习 311
第21章 框架 313
21.1 复用和特化 313
21.1.1 高级抽象和低级抽象 314
21.1.2 倒置库 316
21.2 样例框架 317
21.2.1 Java Applet API 317
21.2.2 模拟框架 318
21.2.3 事件驱动的模拟框架 319
小结 324
进一步阅读材料 324
练习 325
自学提问 325
第22章 框架实例：AWT和Swing 327
22.1 AWT的类继承层次 327
22.2 布局管理器 329
22.3 监听器 331
22.4 用户界面组件 333
22.5 案例研究：颜色显示 335
22.6 Swing组件库 338
22.6.1 导入库 338
22.6.2 不同的组件 338
22.6.3 不同的绘制协议 338
练习 339
自学提问 339
进一步阅读材料 339
小结 339
22.6.4 为窗口增加组件 339
第23章 对象互连 341
23.1 耦合和内聚 341
23.1.1 耦合的种类 341
23.1.2 内聚的种类 344
23.1.3 德墨特尔法则 345
23.1.4 类级别可视性与对象级别可视性 346
23.1.5 活动值 347
23.2 子类客户和用户客户 347
23.3 存取控制和可视性 348
23.3.1 Smalltalk语言中的可视性 348
23.3.3 C++语言中的可视性 349
23.3.2 Object Pascal语言中的可视性 349
23.3.4 Java语言中的可视性 352
23.3.5 Objective-C语言中的可视性 354
23.4 有意依赖性 354
小结 355
进一步阅读材料 355
自学提问 355
练习 356
第24章 设计模式 357
24.1 控制信息流 357
24.2 描述模式 358
24.3 迭代器 359
24.4 软件工厂 360
24.5 策略 360
24.7 组合 361
24.6 单件 361
24.8 装饰器 363
24.9 双调度模式 363
24.10 享元 365
24.11 代理 365
24.12 外观 366
24.13 观察者 366
小结 367
进一步阅读材料 367
练习 368
25.1.1 类对象 368
自学提问 368
第25章 反射和内省 369
25.1 理解机制 369
25.1.2 字符串形式的类名称 370
25.1.3 检测对象类 371
25.1.4 通过类建立实例 372
25.1.5 检测对象是否理解消息 373
25.1.6 类行为 373
25.2 作为对象的方法 374
25.3 修改机制 375
25.3.1 Smalltalk语言中的方法编辑 375
25.3.2 Java语言中的动态类加载 375
25.4 元类 377
小结 378
进一步阅读材料 379
自学提问 379
第26章 分布式对象 381
26.1 地址、端口和套接字 382
26.2 一个简单的客户/服务器程序 383
26.3 多客户端 384
26.4 通过网络传输对象 389
26.5 更复杂的技术 392
小结 392
进一步阅读材料 392
自学提问 393
练习 393
第27章 实现 395
27.1 编译器和解释器 395
27.2 作为参数的接收器 395
27.3 继承方法 396
27.3.2 裁剪问题 397
27.3.1 多重继承的问题 397
27.4 改写方法 398
27.5 名称编码 400
27.6 分派表 400
27.7 字节码解释器 402
27.8 即时编译 404
小结 404
进一步阅读材料 404
自学提问 405
练习 405
附录A 八皇后问题的源代码 407
附录B 台球游戏的源代码 421
附录C 纸牌游戏的源代码 433
术语表 443
参考文献 455