软件设计模式基础及应用

本书主要分为三部分，第一部分为设计模式基础知识篇，主要包括面向对象基本知识、UML基本知识的概念。第二部分为设计模式篇，主要讲解三大类若干设计模式及其应用。通对一些基本设计模式、基本原理的讲解及应用实例，使学生能理解设计模式背后的基本原则和动机。第三部分为设计模式提高篇，主要讲解在复杂场景下设计模式的应用，从而达到对软件设计中高层次设计模式的组合应用和复杂场景需求变化时采用设计模式的解决方案及应用效果。为更好地服务当前人工智能需求和发展目标，针对每个设计模式，给出其Python语言程序参考，每章中均有一定的习题，帮助学生巩固重点知识。本书既可作为高等学校计算机相关专业本科生和研究生设计模式的教材，也可作为软件从业人员的参考用书。

第一部分设计模式基础篇
第1章面向对象基础和UML简介
1.1面向对象基础
1.1.1面向对象的基本概念
1.1.2面向对象解决方案
1.1.3面向对象设计原则
1.1.4面向对象解决方案的类图和效果
练习题1
1.2UML简介
1.2.1UML的基本概念
1.2.2类图
1.2.3交互图
1.2.4小结
第2章设计模式简介
2.1设计模式的产生和发展
2.2从建筑设计模式到软件设计模式
2.3软件设计模式的定义和分类
2.4学习设计模式的优点
练习题2
第二部分设计模式篇
第3章创建型模式
3.1工厂方法模式
3.1.1工厂方法模式应用需求
3.1.2工厂方法模式解决方案
3.1.3工厂方法模式的简化
3.1.4工厂方法模式关键特征
3.1.5程序代码
练习题3.1
3.2单例模式
3.2.1单例模式应用需求
3.2.2单例模式解决方案
3.2.3单例模式在多线程的应用
3.2.4单例模式关键特征
3.2.5程序代码
练习题3.2
3.3抽象工厂模式
3.3.1抽象工厂模式应用需求
3.3.2抽象工厂模式解决方案
3.3.3抽象工厂模式应用效果
3.3.4抽象工厂模式关键特征
3.3.5抽象工厂模式扩展
3.3.6程序代码
练习题3.3
3.4原型模式
3.4.1原型模式
3.4.2原型模式的应用
3.4.3浅复制和深复制
3.4.4原型模式关键特征
3.4.5程序代码
练习题3.4
第4章结构型模式
4.1外观模式
4.1.1外观模式应用需求
4.1.2外观模式解决方案
4.1.3外观模式应用的几种情形
4.1.4外观模式关键特征
4.1.5程序代码
练习题4.1
4.2适配器模式
4.2.1适配器模式应用需求
4.2.2对象适配器模式解决方案
4.2.3适配器模式应用扩展
4.2.4适配器模式关键特征
4.2.5程序代码
练习题4.2
4.3桥接模式
4.3.1桥接应用需求
4.3.2桥接模式解决方案
4.3.3桥接模式的更多讨论
4.3.4桥接模式关键特征
4.3.5程序代码
练习题4.3
4.4装饰器模式
4.4.1装饰器模式应用需求
4.4.2装饰器模式解决方案
4.4.3应用装饰器模式动态增加对象功能
4.4.4装饰器模式关键特征
4.4.5程序代码
练习题4.4
第5章行为型模式
5.1策略模式
5.1.1策略模式应用需求
5.1.2策略模式解决方案
5.1.3策略模式关键特征
5.1.4程序代码
练习题5.1
5.2模板方法模式
5.2.1模板方法模式应用需求
5.2.2模板方法模式解决方案
5.2.3模板方法模式与策略模式对比
5.2.4模板方法模式关键特征
5.2.5程序代码
练习题5.2
5.3观察者模式
5.3.1观察者模式应用需求
5.3.2观察者模式解决方案
5.3.3观察者模式关键特征
5.3.4程序代码
练习题5.3
5.4解释器模式
5.4.1解释器模式应用需求
5.4.2解释器模式解决方案
5.4.3解释器模式关键特征
5.4.4程序代码
练习题5.4
5.5备忘录模式
5.5.1备忘录模式应用需求
5.5.2备忘录模式解决方案
5.5.3备忘录模式关键特征
5.5.4程序代码
练习题5.5
5.6迭代器模式
5.6.1迭代器模式应用需求
5.6.2迭代器模式解决方案
5.6.3迭代器模式关键特征
5.6.4程序代码
练习题5.6
第三部分设计模式提高篇
第6章专家经验——用模式组合的方法解决问题
6.1应用模式组合解决设计问题
6.1.1开闭原则
6.1.2封装变化原则
6.1.3从背景设计原则
6.2应用模式组合解决设计问题的步骤
6.2.1模式组合解决问题：步骤1
6.2.2模式组合解决问题：步骤2a
6.2.3模式组合解决问题：步骤2b
6.2.4模式组合解决问题：重复步骤2a和步骤2b
6.2.5模式组合解决问题：重复步骤2a和步骤2b
6.3不同解决方案的对比分析
练习题6
第7章利用设计模式解决复杂问题
7.1共性与可变性分析
7.2分析矩阵
7.3模式关联分析
7.4设计模式的应用
练习题7
参考文献
附录
1.创建型模式
1.1工厂方法模式
1.2单例模式
1.3抽象工厂模式
1.4原型模式
2.结构型模式
2.1外观模式
2.2适配器模式
2.3桥接模式
2.4装饰模式
3.行为模式
3.1策略模式
3.2模板方法模式
3.3观察者模式
3.4解释器模式
3.5备忘录模式
3.6迭代器模式