内容简介

原版连续畅销12年、重印25次！

194张图表 ＋ Java示例代码 = 轻松理解GoF的23种设计模式

《程序员的数学》《数学女孩》作者结城浩又一力作

◆图文并茂

194张图表（包括57张UML类图）穿插文中，帮助理解各设计模式

◆通俗易懂

用浅显的语言逐一讲解23种设计模式，读完此书会发现GoF书不再晦涩难懂

◆专业实用

编写了Java程序代码来实现设计模式，每章附带练习题和答案，用以熟练掌握设计 模式

◆拓展进阶

必要时对Java语言的功能进行了补充说明，可加深对Java的理解。此外，如果了解C++语言，同样可以轻松理解本书内容

本书适合以下读者阅读

•对面向对象开发感兴趣的人

•对设计模式感兴趣的人（特别是阅读了GoF书但是觉得难以理解的人）

•所有Java程序员（特别是对抽象类和接口的理解不充分的人）

本书以浅显易懂的语言逐一说明了GoF的23种设计模式。在讲解过程中，不仅搭配了丰富的图片，而且理论结合实例，用Java语言编写代码实现了设计模式的程序，让程序真正地运行起来，并提供了运用模式解决具体问题的练习题和答案。除此以外，本书在必要时还对Java语言的功能进行补充说明，以加深读者对Java的理解。

作品目录

第1部分　适应设计模式 1
第1章　Iterator模式——一个一个遍历 1
1.1　Iterator模式 2
1.2　示例程序 2
Aggregate接口 3
Iterator接口 5
Book类 5
BookShelf类 5
BookShelfIteraotr类 6
Main类 7
1.3　Iterator模式中的登场角色 8
1.4　拓展思路的要点 9
不管实现如何变化，都可以使用Iterator 9
难以理解抽象类和接口 9
Aggregate和Iterator的对应 9
容易弄错“下一个” 10
还容易弄错“最后一个” 10
多个Iterator 10
迭代器的种类多种多样 10
不需要deleteIterator 10
1.5　相关的设计模式 11
1.6　本章所学知识 11
1.7　练习题 11
第2章　Adapter模式——加个“适配器”以便于复用 13
2.1　Adapter模式 14
2.2　示例程序（1）（使用继承的适配器） 14
Banner类 15
Print接口 16
PrintBanner类 16
Main类 16
2.3　示例程序（2）（使用委托的示例程序） 17
Print类 18
PrintBanner类 18
2.4　Adapter模式中的登场角色 18
2.5　拓展思路的要点 19
什么时候使用Adapter模式 19
如果没有现成的代码 20
版本升级与兼容性 20
功能完全不同的类 20
2.6　相关的设计模式 20
2.7　本章所学知识 21
2.8　练习题 21
第2部分　交给子类 23
第3章　Template Method模式——将具体处理交给子类 23
3.1　Template Method模式 24
什么是模板 24
什么是Template Method模式 24
3.2　示例程序 24
AbstractDisplay类 25
CharDisplay类 26
StringDisplay类 27
Main类 28
3.3　Template Method模式中的登场角色 28
3.4　拓展思路的要点 29
可以使逻辑处理通用化 29
父类与子类之间的协作 29
父类与子类的一致性 29
3.5　相关的设计模式 30
3.6　延伸阅读：类的层次与抽象类 30
父类对子类的要求 30
抽象类的意义 30
父类与子类之间的协作 31
3.7　本章所学知识 31
3.8　练习题 31
第4章　Factory Method模式——将实例的生成交给子类 33
4.1　Factory Method模式 34
4.2　示例程序 34
Product类 35
Factory类 35
IDCard类 36
IDCardFactory类 36
Main类 37
4.3　Factory Method模式中的登场角色 37
4.4　拓展思路的要点 39
框架与具体加工 39
生成实例——方法的三种实现方式 39
使用模式与开发人员之间的沟通 40
4.5　相关的设计模式 40
4.6　本章所学知识 41
4.7　练习题 41
第3部分　生成实例 43
第5章　Singleton模式——只有一个实例 43
5.1　Singleton模式 44
5.2　示例程序 44
Singleton类 44
Main类 45
5.3　Singleton模式中的登场角色 46
5.4　拓展思路的要点 46
为什么必须设置限制 46
何时生成这个唯一的实例 46
5.5　相关的设计模式 47
5.6　本章所学知识 47
5.7　练习题 47
第6章　Prototype模式——通过复制生成实例 49
6.1　Prototype模式 50
6.2　示例程序 50
Product接口 51
Manager类 52
MessageBox类 52
UnderlinePen类 53
Main类 54
6.3　Prototype模式中的登场角色 55
6.4　拓展思路的要点 56
不能根据类来生成实例吗 56
类名是束缚吗 56
6.5　相关的设计模式 57
6.6　延伸阅读：clone方法和java.lang.Clonable接口 57
Java语言的clone 57
clone方法是在哪里定义的 58
需要实现Cloneable的哪些方法 58
clone方法进行的是浅复制 58
6.7　本章所学知识 58
6.8　练习题 59
第7章　Builder模式——组装复杂的实例 61
7.1　Builder模式 62
7.2　示例程序 62
Builder类 63
Director类 63
TextBuilder类 64
HTMLBuilder类 65
Main类 65
7.3　Builder模式中的登场角色 67
7.4　相关的设计模式 69
7.5　拓展思路的要点 69
谁知道什么 69
设计时能够决定的事情和不能决定的事情 70
代码的阅读方法和修改方法 70
7.6　本章所学知识 70
7.7　练习题 70
第8章　Abstract Factory模式——将关联零件组装成产品 73
8.1　Abstract Factory模式 74
8.2　示例程序 74
抽象的零件：Item类 77
抽象的零件：Link类 78
抽象的零件：Tray类 78
抽象的产品：Page类 79
抽象的工厂：Factory类 79
使用工厂将零件组装称为产品：Main类 80
具体的工厂：ListFactory类 81
具体的零件：ListLink类 82
具体的零件：ListTray类 82
具体的产品：ListPage类 83
8.3　为示例程序增加其他工厂 84
具体的工厂：TableFactory类 85
具体的零件：TableLink类 86
具体的零件：TableTray类 86
具体的产品：TablePage类 87
8.4　Abstract Factory模式中的登场角色 87
8.5　拓展思路的要点 89
易于增加具体的工厂 89
难以增加新的零件 89
8.6　相关的设计模式 89
8.7　延伸阅读：各种生成实例的方法的介绍 90
8.8　本章所学知识 91
8.9　练习题 91
第4部分　分开考虑 93
第9章　Bridge模式——将类的功能层次结构与实现层次结构分离 93
9.1　Bridge模式 94
9.2　示例程序 95
类的功能层次结构：Display类 96
类的功能层次结构：CountDisplay类 97
类的实现层次结构：DisplayImpl类 97
类的实现层次结构：StringDisplayImpl类 98
Main类 98
9.3　Bridge模式中的登场角色 99
9.4　拓展思路的要点 100
分开后更容易扩展 100
继承是强关联，委托是弱关联 100
9.5　相关的设计模式 101
9.6　本章所学知识 101
9.7　练习题 102
第10章　Strategy模式——整体地替换算法 103
10.1　Strategy模式 104
10.2　示例程序 104
Hand类 105
Strategy接口 106
WinningStrategy类 106
ProbStrategy类 107
Player类 109
Main类 109
10.3　Strategy模式中的登场角色 111
10.4　拓展思路的要点 112
为什么需要特意编写Strategy角色 112
程序运行中也可以切换策略 112
10.5　相关的设计模式 113
10.6　本章所学知识 113
10.7　练习题 113
第5部分　一致性 117
第11章　Composite模式——容器与内容的一致性 117
11.1　Composite模式 118
11.2　示例程序 118
Entry类 119
File类 120
Directory类 121
FileTreatMentException类 122
Main类 122
11.3　Composite模式中的登场角色 124
11.4　拓展思路的要点 125
多个和单个的一致性 125
Add方法应该放在哪里 126
到处都存在递归结构 126
11.5　相关的设计模式 126
11.6　本章所学知识 127
11.7　练习题 127
第12章　Decorator模式——装饰边框与被装饰物的一致性 129
12.1　Decorator模式 130
12.2　示例程序 130
Display类 131
StringDisplay类 132
Border类 132
SideBorder类 133
FullBorder类 134
Main类 135
12.3　Decorator模式中的登场角色 136
12.4　拓展思路的要点 137
接口（API）的透明性 137
在不改变被装饰物的前提下增加功能 138
可以动态地增加功能 138
只需要一些装饰物即可添加许多功能 138
java.io包与Decorator模式 138
导致增加许多很小的类 139
12.5　相关的设计模式 139
12.6　延伸阅读：继承和委托中的一致性 140
继承——父类和子类的一致性 140
委托——自己和被委托对象的一致性 140
12.7　本章所学知识 142
12.8　练习题 142
第6部分　访问数据结构 145
第13章　Visitor模式——访问数据结构并处理数据 145
13.1　Visitor模式 146
13.2　示例程序 146
Visitor类 147
Element接口 148
Entry类 148
File类 148
Directory类 149
ListVisitor类 150
FileTreatmentException类 151
Main类 151
Visitor与Element之间的相互调用 152
13.3　Visitor模式中的登场角色 154
13.4　拓展思路的要点 155
双重分发 155
为什么要弄得这么复杂 155
开闭原则——对扩展开放，对修改关闭 155
易于增加ConcreteVisitor角色 156
难以增加ConcreteElement角色 156
Visitor工作所需的条件 156
13.5　相关的设计模式 157
13.6　本章所学知识 157
13.7　练习题 157
第14章　Chain of Responsibility模式——推卸责任 161
14.1　Chain of Responsibility模式 162
14.2　示例程序 162
Trouble类 163
Support类 163
NoSupport类 164
LimitSupport类 164
OddSupport类 165
SpecialSupport类 165
Main类 166
14.3　Chain of Responsibility模式中的登场角色 167
14.4　拓展思路的要点 168
弱化了发出请求的人和处理请求的人之间的关系 168
可以动态地改变职责链 168
专注于自己的工作 169
推卸请求会导致处理延迟吗 169
14.5　相关的设计模式 169
14.6　本章所学知识 169
14.7　练习题 169
第7部分　简单化 171
第15章　Facade模式——简单窗口 171
15.1　Facade模式 172
15.2　示例程序 172
Database类 173
HtmlWriter类 174
PageMaker类 175
Main类 176
15.3　Facade模式中的登场角色 176
15.4　拓展思路的要点 177
Facade角色到底做什么工作 177
递归地使用Facade模式 178
开发人员不愿意创建Facade角色的原因——心理原因 178
15.5　相关的设计模式 178
15.6　本章所学知识 178
15.7　练习题 179
第16章　Mediator模式——只有一个仲裁者 181
16.1　Mediator模式 182
16.2　示例程序 182
Mediator接口 185
Colleague接口 186
ColleagueButton类 186
ColleagueTextField类 187
ColleagueCheckbox类 188
LoginFrame类 188
Main类 191
16.3　Mediator模式中的登场角色 191
16.4　拓展思路的要点 192
当发生分散灾难时 192
通信线路的增加 193
哪些角色可以复用 193
16.5　相关的设计模式 193
16.6　本章所学知识 193
16.7　练习题 194
第8部分　管理状态 195
第17章　Observer模式——发送状态变化通知 195
17.1　Observer模式 196
17.2　示例程序 196
Observer接口 196
NumberGenerator类 197
RandomNumberGenerator类 198
DigitObserver类 198
GraphObserver类 199
Main类 199
17.3　Observer模式中的登场角色 200
17.4　拓展思路的要点 201
这里也出现了可替换性 201
Observer的顺序 202
当Observer的行为会对Subject产生影响时 202
传递更新信息的方式 202
从“观察”变为“通知” 203
Model/View/Controller（MVC） 203
17.5　延伸阅读：java.util.Observer接口 203
17.6　相关的设计模式 204
17.7　本章所学知识 204
17.8　练习题 204
第18章　Memento模式——保存对象状态 207
18.1　Memento模式 208
18.2　示例程序 208
Memento类 209
Gamer类 210
Main类 211
18.3　Memento模式中的登场角色 215
18.4　拓展思路的要点 216
两种接口（API）和可见性 216
需要多少个Memento 217
Memento的有效期限是多久 217
划分Caretaker角色和Originator角色的意义 217
18.5　相关的设计模式 218
18.6　本章所学知识 218
18.7　练习题 218
第19章　State模式——用类表示状态 221
19.1　State模式 222
19.2　示例程序 222
金库警报系统 222
不使用State模式的伪代码 223
使用了State模式的伪代码 224
State接口 226
DayState类 226
NightState类 227
Context接口 228
SafeFrame类 228
Main类 231
19.3　State模式中的登场角色 232
19.4　拓展思路的要点 233
分而治之 233
依赖于状态的处理 233
应当是谁来管理状态迁移 233
不会自相矛盾 234
易于增加新的状态 234
实例的多面性 235
19.5　相关的设计模式 235
19.6　本章所学知识 235
19.7　练习题 236
第9部分　避免浪费 237
第20章　Flyweight模式——共享对象，避免浪费 237
20.1　Flyweight模式 238
20.2　示例程序 238
BigChar类 240
BigCharFactory类 241
BigString类 242
Main类 244
20.3　Flyweight模式中的登场角色 244
20.4　拓展思路的要点 245
对多个地方产生影响 245
Intrinsic与Extrinsic 246
不要让被共享的实例被垃圾回收器回收了 246
内存之外的其他资源 247
20.5　相关的设计模式 247
20.6　本章所学知识 247
20.7　练习题 247
第21章　Proxy模式——只在必要时生成实例 249
21.1　Proxy模式 250
21.2　示例程序 250
Printer类 251
Printable接口 252
PrinterProxy类 253
Main类 254
21.3　Proxy模式中的登场角色 254
21.4　拓展思路的要点 255
使用代理人来提升处理速度 255
有必要划分代理人和本人吗 256
代理与委托 256
透明性 256
HTTP代理 256
各种Proxy模式 257
21.5　相关的设计模式 257
21.6　本章所学知识 257
21.7　练习题 257
第10部分　用类来表现 259
第22章　Command模式——命令也是类 259
22.1　Command模式 260
22.2　示例程序 260
Command接口 261
MacroCommand类 262
DrawCommand类 263
Drawable接口 263
DrawCanvas类 264
Main类 265
22.3　Command模式中的登场角色 268
22.4　拓展思路的要点 269
命令中应该包含哪些信息 269
保存历史记录 269
适配器 269
22.5　相关的设计模式 271
22.6　本章所学知识 272
22.7　练习题 272
第23章　Interpreter模式——语法规则也是类 273
23.1　Interpreter模式 274
23.2　迷你语言 274
迷你语言的命令 274
迷你语言程序示例 275
迷你语言的语法 278
终结符表达式与非终结符表达式 279
23.3　示例程序 279
Node类 281
ProgramNode类 281
CommandListNode类 282
CommandNode类 283
RepeatCommandNode类 284
PrimitiveCommandNode类 285
Context类 285
ParseException类 286
Main类 287
23.4　Interpreter模式中的登场角色 288
23.5　拓展思路的要点 289
还有其他哪些迷你语言 289
跳过标记还是读取标记 290
23.6　相关的设计模式 290
23.7　本章所学知识以及本书的结束语 290
23.8　练习题 290
附录 293
附录A　习题解答 294
附录B　示例程序的运行步骤 359
附录C　GoF对设计模式的分类 361
附录D　设计模式Q&A 362
附录E　参考书籍 365
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作者简介

结城浩

生于1963年，日本资深技术作家和程序员。在编程语言、设计模式、数学、加密技术等领域，编写了很多深受欢迎的入门书。代表作有《数学女孩》系列、《程序员的数学》、《图解密码技术》等。