### 设计模式——可复用面向对象软件的基础 #### 知识点概览 1. **设计模式的概念与意义** 2. **设计模式在软件工程中的应用** 3. **常见设计模式分类及其特点** 4. **面向对象设计原则与设计模式的关系** #### 一、设计模式的概念与意义 设计模式是在特定情境下对问题解决方案的一种描述，它不仅描述了问题本身，还提供了该问题的上下文以及解决方案。设计模式通常包含以下三个部分： - **模式名称**：一个简短的、易于理解的名字。 - **问题**：在什么情况下适用该模式。 - **解决方案**：描述如何解决问题，并提供一种或多种实现方案。 设计模式的意义在于提供了一套标准的方法来解决常见的设计问题，提高了代码的复用性、可读性和可维护性。通过使用设计模式，开发者可以避免重复造轮子，减少开发过程中的错误，提高软件的整体质量。 #### 二、设计模式在软件工程中的应用 设计模式在软件工程中有着广泛的应用，特别是在面向对象编程中尤为重要。它可以用于以下几个方面： - **系统架构设计**：帮助设计人员更好地规划系统结构，提高系统的灵活性和扩展性。 - **模块划分**：指导模块之间的交互方式，确保模块间的松耦合。 - **代码复用**：通过封装好的设计模式，可以快速地复用已有的代码片段，提高开发效率。 - **文档编写**：设计模式的使用可以简化代码的解释，便于他人理解和维护。 #### 三、常见设计模式分类及其特点 设计模式大致可以分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。 1. **创建型模式**：关注于对象的创建机制，使系统更加灵活地选择合适的对象类型。常见的有工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式等。 - **工厂方法模式**：定义一个创建产品对象但不绑定具体类的接口，由子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。 - **单例模式**：确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。 2. **结构型模式**：涉及如何组合类或对象以获得更大的结构。常见的有适配器模式、桥接模式、装饰模式等。 - **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 - **装饰模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能而言，装饰模式相比生成子类更为灵活。 3. **行为型模式**：关注于对象之间的职责分配。常见的有策略模式、命令模式、观察者模式等。 - **策略模式**：定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。 - **观察者模式**：定义了对象之间的一种一对多依赖关系，以便当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 #### 四、面向对象设计原则与设计模式的关系 面向对象设计原则是面向对象设计的核心思想，它包括但不限于单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则、迪米特法则等。这些原则与设计模式密切相关，设计模式实际上是遵循这些原则的具体实践之一。例如： - **单一职责原则**：一个类应该只负责一项职责。通过设计模式如代理模式、职责链模式等可以更好地实现这一原则。 - **开放封闭原则**：软件实体应该是可扩展的，但是不可修改的。通过使用工厂模式、策略模式等可以有效地支持此原则。 - **里氏替换原则**：子类必须能够替换它们的基类。在使用模板方法模式、策略模式时，特别需要注意保持接口的一致性，以满足这一原则。 设计模式作为一套经过验证的解决方案集合，在软件开发过程中扮演着重要的角色。了解并熟练掌握各种设计模式，对于提高软件的质量和开发效率具有重要意义。

书名: 设计模式可复用面向对象软件的基础 英文原书名: Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented software 作者: Erich Gamma 等 译者: 李英军 马晓星 蔡敏 刘建中 书号: 7-111-07575-7 页码: 254 定价: ￥35.00 会员价: ￥31.50 币值: 315 出版日期: 2000-9-1 本书设计实例从面向对象的设计中精选出23个设计模式，总结了面向对象设计中最有价值的经验，并且用简洁可复用的形式表达出来。本书分类描述了一组设计良好，表达清楚的软件设计模式，这些模式在实用环境下有特别有用。 -------- 目 录 序言 前言 读者指南 第1章 引言 1 1.1 什么是设计模式 2 1.2 Smalltalk MVC中的设计模式 3 1.3 描述设计模式 4 1.4 设计模式的编目 5 1.5 组织编目 7 1.6 设计模式怎样解决设计问题 8 1.6.1 寻找合适的对象 8 1.6.2 决定对象的粒度 9 1.6.3 指定对象接口 9 1.6.4 描述对象的实现 10 1.6.5 运用复用机制 13 1.6.6 关联运行时刻和编译时刻的 结构 15 1.6.7 设计应支持变化 16 1.7 怎样选择设计模式 19 1.8 怎样使用设计模式 20 第2章 实例研究：设计一个文档编 辑器 22 2.1 设计问题 23 2.2 文档结构 23 2.2.1 递归组合 24 2.2.2 图元 25 2.2.3 组合模式 27 2.3 格式化 27 2.3.1 封装格式化算法 27 2.3.2 Compositor和Composition 27 2.3.3 策略模式 29 2.4 修饰用户界面 29 2.4.1 透明围栏 29 2.4.2 Monoglyph 30 2.4.3 Decorator 模式 32 2.5 支持多种视感标准 32 2.5.1 对象创建的抽象 32 2.5.2 工厂类和产品类 33 2.5.3 Abstract Factory模式 35 2.6 支持多种窗口系统 35 2.6.1 我们是否可以使用Abstract Factory 模式 35 2.6.2 封装实现依赖关系 35 2.6.3 Window和WindowImp 37 2.6.4 Bridge 模式 40 2.7 用户操作 40 2.7.1 封装一个请求 41 2.7.2 Command 类及其子类 41 2.7.3 撤消和重做 42 2.7.4 命令历史记录 42 2.7.5 Command 模式 44 2.8 拼写检查和断字处理 44 2.8.1 访问分散的信息 44 2.8.2 封装访问和遍历 45 2.8.3 Iterator类及其子类 46 2.8.4 Iterator模式 48 2.8.5 遍历和遍历过程中的动作 48 2.8.6 封装分析 48 2.8.7 Visitor 类及其子类 51 2.8.8 Visitor 模式 52 2.9 小结 53 第3章 创建型模式 54 3.1 Abstract Factory（抽象工厂）— 对象创建型模式 57 3.2 Builder（生成器）—对象创建型 模式 63 3.3 Factory Method（工厂方法）— 对象创建型模式 70 3.4 Prototype（原型）—对象创建型 模式 87 3.5 Singleton（单件）—对象创建型 模式 84 3.6 创建型模式的讨论 89 第4章 结构型模式 91 4.1 Adapter（适配器）—类对象结构型 模式 92 4.2 Bridge（桥接）—对象结构型 模式 100 4.3 Composite（组成）—对象结构型 模式 107 4.4 Decorator（装饰）—对象结构型 模式 115 4.5 FACADE（外观）—对象结构型 模式 121 4.6 Flyweight（享元）—对象结构型 模式 128 4.7 Proxy（代理）—对象结构型 模式 137 4.8 结构型模式的讨论 144 4.8.1 Adapter与Bridge 144 4.8.2 Composite、Decorator与Proxy 145 第5章 行为模式 147 5.1 CHAIN OF RESPONSIBIL ITY（职责链） —对象行为型模式 147 5.2 COMMAND（命令）—对象行为型 模式 154 5.3 INTERPRETER（解释器）—类行为型 模式 162 5.4 ITERATOR（迭代器）—对象行为型 模式 171 5.5 MEDIATOR（中介者）—对象行为型 模式 181 5.6 MEMENTO（备忘录）—对象行为型 模式 188 5.7 OBSERVER（观察者）—对象行为型 模式 194 5.8 STATE（状态）—对象行为型模式 201 5.9 STRATEGY（策略）—对象行为型 模式 208 5.10 TEMPLATE METHOD（模板方法） —类行为型模式 214 5.11 VISITOR（访问者）—对象行为型 模式 218 5.12 行为模式的讨论 228 5.12 1 封装变化 228 5.12.2 对象作为参数 228 5.12.3 通信应该被封装还是被分布 229 5.12.4 对发送者和接收者解耦 229 5.12.5 总结 231 第6章 结论 232 6.1 设计模式将带来什么 232 6.2 一套通用的设计词汇 232 6.3 书写文档和学习的辅助手段 232 6.4 现有方法的一种补充 233 6.5 重构的目标 233 6.6 本书简史 234 6.7 模式界 235 6.8 Alexander 的模式语言 235 6.9 软件中的模式 236 6.10 邀请参与 237 6.11 临别感想 237 附录A 词汇表 238 附录B 图示符号指南 241 附录C 基本类 244 参考文献 249

OOMAO _面向对象的Matlab自适应光学，最初由https___github.com_rconan_OOMAO托管_OOMAO_ Object Oriented Matlab Adaptive Optics, orginaly hosted byhttps___github.com_rconan_OOMAO.zip

该库（ROBOOP）是一个C ++机器人面向对象的编程工具箱，适用于在提供``类似于MATLAB''功能来处理矩阵的环境中进行合成和仿真机械手模型。 它是一种便携式工具，不需要使用商业软件。 名为Robot的类提供了串行机器人机械手的运动学，动力学和线性化动力学的实现。 名为Stewart的类提供了运动学的实现，即Stewart型并联机械手的动力学特性。

卷毛 CurlSharp是的.Net绑定和面向对象的包装器。 libcurl是一个Web客户端库，可以为跨平台的.Net应用程序提供一种实现以下内容的简便方法： HTTP（GET / HEAD / PUT / POST /多部分/表格数据） FTP（上传/下载/列表/第三方） HTTPS，FTPS，SSL，TLS（通过OpenSSL或GnuTLS） 代理，代理隧道，cookie，用户密码验证。 文件传输恢复，字节范围，多个异步传输。 以及更多... CurlSharp为libcurl的选项和信息功能提供了简单的get / set属性，为libcurl的I / O，状态和进度回调

While many other resources read more like technical reference docs, Pro .NET 2.0 Windows Forms and Custom Controls in C# does an excellent job of filtering the information down to what developers really (need) to harness the power and innovations we've added to Windows Forms 2.0. - Shawn Burke, Development Manager, Windows Forms Team, Microsoft Corporation Renowned author Matthew MacDonald combines careful treatment of the API with detailed user-interface design principles. Further, this book incorporates C# and the final beta of .NET 2.0. The result: thorough coverage of Windows Forms and GDI+ namespaces for you .NET programmers! You will become equipped to design state-of-the-art Windows interfaces and program graphics, and learn how to create your own controls. As a developer, you must know more than just how to add a control to a window. You must be able to create an entire user interface framework that's scalable, flexible, and reusable. This book is not a reference manual. Instead, it contains detailed discussions about user interface elements that youll use on a regular basis.

太原理工大学的期末考试中，Java面向对象编程是一个重要的考核科目。学生需要掌握Java编程语言的基础知识，并且深入理解面向对象编程的基本概念、原理和技术。面向对象编程是一种编程范式，它使用“对象”来设计软件。在Java中，对象可以包含数据，以字段（通常称为属性或成员变量）的形式表示，以及代码，以方法的形式表示。 面向对象编程的主要特点包括封装、继承和多态。封装是将数据和操作数据的方法绑定到一起，形成一个类，类中的数据通常是私有的，只能通过类对外提供的公共方法访问。继承可以创建类的层次结构，子类可以继承父类的属性和方法，并且可以扩展新的功能或覆盖继承的方法，实现代码的复用和扩展。多态允许使用父类类型的引用来引用子类的对象，并且能够根据对象的实际类型调用相应的方法。 在Java语言中，所有类都继承自Object类，它是所有类的根类。在面向对象编程中，类的实例化是通过new关键字完成的，创建对象的过程就是调用类的构造方法。此外，Java中还有接口（interface）的概念，接口是一种特殊的抽象类，它只能包含常量和方法的声明，但不能实现这些方法。类可以通过关键字implements实现一个或多个接口。 面向对象编程在软件开发领域占有重要地位，它使程序的设计更加模块化，有助于开发可维护和可扩展的软件系统。学生在学习面向对象编程时，需要通过大量的编程实践来加深理解，只有不断地编写代码、调试和优化，才能够真正掌握面向对象的设计思想和技术。 在太原理工大学的期末考试中，学生需要将所学的Java编程知识应用到实际问题的解决中。考核的内容可能涉及类与对象的创建和使用、继承与接口的实现、多态性的实现以及封装性的应用等。通过这样的考核，教师能够评估学生是否已经掌握了面向对象编程的核心概念，并且能够将这些概念应用到实际编程实践中。 期末考试是对学生学习成果的一次检验，也是学生自身能力的一次重要体现。如果学生在期末考试中成绩未能达到预期，这或许意味着在学习过程中存在某些知识盲点或者理解不够深入，需要在以后的学习中加强对这些部分的复习和练习。期末考试的目的不仅在于评分，更在于通过考试来检验和提升自己的能力。学生应该认真分析考试中出现的问题，及时总结经验教训，为未来的学习和实践打下坚实的基础。

详细的面向对象封装继承笔记

详细介绍了: 单一职责原则 开闭原则 里氏代换原则 依赖倒转原则 接口隔离原则 合成复用原则 迪米特法则

"面向对象程序设计概述" 本节课程将介绍面向对象程序设计的基本概念和特征。面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型，其主要特征是程序 = 对象 + 消息。对象是面向对象程序的基本元素，程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的。 一、什么是面向对象程序设计？ 面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型，其主要特征是程序 = 对象 + 消息。它模拟人类习惯的解题方法，代表了计算机程序设计新颖的思维方式。 二、什么是类？什么是对象？ 在面向对象程序设计中，对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。类就是具有相同的数据和相同的操作的一组对象的集合，也就是说，类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述。 三、对象的特征 对象是现实世界中的一个实体，其具有以下一些特征： 1. 每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象。 2. 需要用属性来描述它的某些特性。 3. 有一组操作，每一个操作决定了对象的一种行为。 4. 对象的操作可以分为两类：一类是自身所承受的操作，一类是施加于其他对象的操作。 四、什么是消息？ 在面向对象程序设计中，一个对象向另一个对象发出的请求被称为“消息”。消息是一个对象要求另一个对象执行某个操作的规格的说明，通过消息传递才能完成对象之间的相互请求或相互协作。 五、什么是方法？ 在面向对象程序设计中，要求某一对象作某一操作时，就向该对象发送一个响应的消息，当对象接收到发向它的消息时，就调用有关的方法，执行响应的操作。方法就是对象所能执行的操作。 六、封装和抽象 在面向对象程序设计中，封装是指把数据和实现操作的代码集中起来放在对象内部，并尽可能隐蔽对象的内部细节。抽象是人类认识问题的最基本的手段之一，忽略了一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注意与当前目标有关的方面。 面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型，其主要特征是程序 = 对象 + 消息。对象是面向对象程序的基本元素，程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的。