大話設(shè)計(jì)模式 | 【Java溢彩加強(qiáng)版】

本書起因

寫這本書源于我的一次做培訓(xùn)的經(jīng)歷，培訓(xùn)對象大多是計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生或有一定

經(jīng)驗(yàn)的在職開發(fā)者。他們都知道類、方法、構(gòu)造方法，甚至抽象類、接口等概念，并用

Visual Studio寫過桌面或Web程序。可是，當(dāng)我提問為什么要面向?qū)ο螅�它的好處在哪�?

時(shí)，卻沒有人能完整地講出來，多數(shù)人的反應(yīng)是，概念是知道的，就是表達(dá)不清楚。

針對于此，我舉了中國古代四大發(fā)明中活字印刷的例子（見第1章），通過一個(gè)虛構(gòu)

的曹操做詩的情景，把面向?qū)ο蟮膸状蠛锰幹v解了一下，學(xué)生普遍感覺這樣的教學(xué)比直

接告訴他們面向?qū)ο笥惺裁春锰幰�更加容易理解和記憶�?

這就使得我不斷地思考“學(xué)一門技術(shù)是否需要趣味性以及通俗性的引導(dǎo)”這樣一個(gè)

問題。

我在思考中發(fā)現(xiàn)，看小說時(shí)，一般情況下我都可以完整地讀完它，而閱讀技術(shù)方面

的圖書，卻很少按部就班、每章每頁地仔細(xì)閱讀。盡管這兩者有很大區(qū)別，技術(shù)書中可

能有不少知識是已經(jīng)學(xué)會(huì)或暫時(shí)用不上的內(nèi)容，但也不得不承認(rèn)，小說之所以可以堅(jiān)持

讀完是因?yàn)槲覍λ�感興趣，作者的精妙文筆布局在吸引我。而有些技術(shù)書的枯燥乏味使

得讀者閱讀很難堅(jiān)持，很多時(shí)候讀幾章就將其放入書架了。

技術(shù)的教學(xué)同樣如此，除非學(xué)生是抱著明確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)來參與其中，否則照本宣科

的教學(xué)、枯燥乏味的講解，學(xué)生一定會(huì)被龐雜的概念和復(fù)雜的邏輯攪暈了頭腦，致使效

果大打折扣。也正因如此，造成部分學(xué)生學(xué)了四年的計(jì)算機(jī)編程，卻可能連面向?qū)ο笥?

什么好處都還說不清。

為什么不可以讓技術(shù)書帶點(diǎn)趣味性呢？哪怕這些趣味性與所講的技術(shù)并不十分貼

切，只要不是影響技術(shù)核心的本質(zhì)，不產(chǎn)生重大的錯(cuò)誤，讓讀者能輕松閱讀它，并且有

了一定的了解和感悟，這要比一本寫得高深無比卻被長期束之高閣的書好得多。

也正是這個(gè)原因，本人開始了關(guān)于設(shè)計(jì)模式的趣味性寫作的嘗試。

本書讀者

顯然，本書不是給零編程經(jīng)驗(yàn)的人看的，對于想入這一行的朋友來說，找一門編程

語言，從頭開始或許才是正道。而本書也不太適合有多年面向?qū)ο箝_發(fā)經(jīng)驗(yàn)、對常用設(shè)

計(jì)模式了如指掌的人—畢竟這里更多的是講解基本觀念。

前 言

III

前 言

我時(shí)常拿程序員的成長與足球運(yùn)動(dòng)員的成長作對比。

GoF的《設(shè)計(jì)模式》好比是世界頂級足球射門集錦，而《重構(gòu)》《敏捷軟件開發(fā)》

《設(shè)計(jì)模式解析》好比是一場場精彩的足球比賽。雖然我為之瘋狂，為之著迷，可是我

并不只是想做一個(gè)球迷（軟件使用者），而是更希望自己能成為一個(gè)球員（軟件設(shè)計(jì)

師），能夠親自上場比賽，并且最終成為球星（軟件架構(gòu)師）。我仔細(xì)地閱讀這些被譽(yù)

為經(jīng)典的著作，認(rèn)真實(shí)踐其中的代碼，但是我總是半途而廢、堅(jiān)持不下去，我痛恨自己

意志力的薄弱、憎惡自己輕易地放棄，難道我真的就是那么笨？

痛定思痛，我終于發(fā)現(xiàn)，貝利、馬拉多納不管老、胖都是用來敬仰的，貝克漢姆、

羅納爾迪尼奧不管美、丑都是用來欣賞的，但他們的球技……客氣地說，是不容易學(xué)會(huì)

的，客觀地說，是不可能學(xué)得會(huì)的。為什么會(huì)這樣？原來，我學(xué)習(xí)中缺了一個(gè)很重要的

環(huán)節(jié)，我們在看到了精彩的球賽、欣賞球星高超球技的同時(shí)，卻忽略了球星的成長過

程。他們盡管有一定天分，但也是從最底層通過努力一點(diǎn)一點(diǎn)慢慢地顯露出來的，我們

需要的不僅是世界杯上的那定乾坤的一腳，更需要了解這一腳之前是如何練出那種神奇

腳法的方法。對于程序員來講，精彩代碼的實(shí)現(xiàn)思路，要比看到精彩的代碼更加令人

期待。

本書顯然不是培養(yǎng)球星（軟件架構(gòu)師）的豪門俱樂部，而是訓(xùn)練足球基本功的體

校，培訓(xùn)的是初學(xué)足球的小球員（面向?qū)ο蟮某绦騿T），本書希望的是讀者閱讀后可以

打好面向?qū)ο缶幊痰幕�礎(chǔ)，從而更加容易并深入地理解和感受GoF的《設(shè)計(jì)模式》以及其

他大師作品的魅力。

本書定位

本書是在學(xué)習(xí)眾多大師智慧結(jié)晶的圖書作品、分享了多位朋友的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)

上，加之自己的編程感受寫出來的。正如牛頓有句名言：“如果說我比別人看得更遠(yuǎn)

些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟��！?

顯然本書并沒有創(chuàng)造或發(fā)現(xiàn)什么模式，因此談不上站在巨人肩膀上而看得更遠(yuǎn)。

所以作者更希望本書能成為一些準(zhǔn)備攀登面向?qū)ο缶幊谈叻宓呐笥训牡巧揭�路人、提攜

者，在您登山途中迷路時(shí)給予指引一條可以堅(jiān)實(shí)踩踏的路線，在您峭壁攀巖不慎跌落時(shí)

給予保護(hù)和鼓勵(lì)。

本書特色

本書有兩個(gè)特色。

第一個(gè)特色是重視過程。我看了太多的計(jì)算機(jī)編程類的圖書，大多數(shù)書籍都是在

集中講授優(yōu)秀的解決方案或者完美的程序樣例，但對這些解決方案和程序的演變過程卻

重視不夠，好書之所以好，就是因?yàn)樽髡呖梢哉驹趯W(xué)習(xí)者的角度去講解問題所在，讓學(xué)

大話設(shè)計(jì)模式 | 【Java溢彩加強(qiáng)版】

習(xí)門檻降低。《重構(gòu)與模式》中有一句經(jīng)典之語：“如果想成為一名更優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)

師，了解優(yōu)秀軟件設(shè)計(jì)的演變過程比學(xué)習(xí)優(yōu)秀設(shè)計(jì)本身更有價(jià)值，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的演變過程

中蘊(yùn)藏著大智慧�！北救司拖Ｍ�能通過小菜與大鳥的對話，在不斷地提問與回答過程

中，在程序的不斷重構(gòu)演變中，把設(shè)計(jì)模式的學(xué)習(xí)門檻降低，讓初學(xué)者可以更加容易地

理解，為什么這樣設(shè)計(jì)才好，你是如何想到這樣設(shè)計(jì)的。

第二個(gè)特色就是貼近生活。盡管編程是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)�，不容大話和戲說，但生活卻是多姿

多彩的，而設(shè)計(jì)模式也不是完全孤立于現(xiàn)實(shí)世界而憑空想出來的理論。事實(shí)上，所有的

模式都可以在生活中找到對應(yīng)。因此，通過主人公小菜和大鳥的對話，將求職、面試、

工作、交友、投資、兼職、辦公室文化、生活百味等非常接近程序員生活原貌的場景寫

到了書中，用一個(gè)個(gè)小故事來引出模式，會(huì)讓讀者相對輕松地進(jìn)入學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的狀

態(tài)。當(dāng)然，此舉的最大目的還是為了深入淺出，而非純粹噱頭。

本書內(nèi)容

本書通篇都是以情景對話的形式，用一個(gè)又一個(gè)的小故事或編程示例來組織的。全

書共分為四個(gè)部分。

●開篇是楔子，主要向不熟悉面向?qū)ο缶幊痰淖x者給出一個(gè)觀念說明，并通過一

個(gè)例子的演變介紹類、封裝、繼承、多態(tài)、接口等概念。

●第二部分（第4～5章，第11章）是面向?qū)ο蟮囊饬x和好處以及幾個(gè)重要的設(shè)計(jì)原

則—通過小菜面試的失敗引出。

●第三部分（第1～3章、第6～10章、第12～28章）是詳細(xì)講解23個(gè)設(shè)計(jì)模式。

●第四部分（第29章）是對設(shè)計(jì)模式的總結(jié)，利用小菜夢到的超級模式大賽的場

景，把所有的面向?qū)ο蠛湍Ｊ礁拍疃紨M人化來趣味性地總結(jié)設(shè)計(jì)模式之間的異

同和關(guān)鍵點(diǎn)。

本書人物及背景

小菜：原名蔡遙，22歲，上海人，上海某大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)四年級學(xué)生，成績一般，

考研剛結(jié)束，即將畢業(yè)，正求職找工作，夢想進(jìn)大廠。

大鳥：原名李大遼，29歲，小菜的表哥，云南昆明人，畢業(yè)后長期從事軟件開發(fā)和

管理工作，近期到上海發(fā)展，借住小菜家在寶山的空房內(nèi)。

小菜以向大鳥學(xué)習(xí)為由，也從市區(qū)父母家搬到寶山與大鳥同住。

本書研讀方法

本書建議按順序閱讀，如果您感覺由于面向?qū)ο笾�識的匱乏（例如對繼承、多態(tài)、

前 言

接口、抽象類的理解不足）造成閱讀上的困難，不妨先閱讀楔子的“培訓(xùn)實(shí)習(xí)生—面

向?qū)ο蠡�礎(chǔ)”部分，然后再從第1章開始閱讀。如果您已經(jīng)對不少設(shè)計(jì)模式很熟悉，也不

妨挑選不熟悉的模式章節(jié)閱讀。

本書中的很多精華都來自許多大師作品，建議讀者通過筆記形式記錄，這將有助于

您的記憶和理解設(shè)計(jì)模式，增強(qiáng)最終的讀書效果。

本書中出現(xiàn)的“[ ]”表示句子摘自某書。例如，“策略模式（Strategy）：它定義了

算法家族，分別封裝起來，讓它們之間可以互相替換，此模式讓算法的變化不會(huì)影響使

用算法的客戶[DP]。”其中“[DP]”表示此句摘自《設(shè)計(jì)模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖�的�?

礎(chǔ)》，詳細(xì)摘要說明請參看參考文獻(xiàn)。

本書第29章中的虛擬人物姓名都是軟件編程中的專業(yè)術(shù)語，因此凡是專業(yè)術(shù)語被影

射人物姓名的都用紫色字表示，以和實(shí)際術(shù)語區(qū)分。例如，“第一位是我們OOTV創(chuàng)始

人，面向?qū)ο笙壬�”，這里的紫色字面向?qū)ο笾溉嗣��?

關(guān)于本書學(xué)習(xí)的疑問解答

●看本書需要什么基礎(chǔ)？

主要是Java或其他編程語言的基礎(chǔ)知識，如變量、分支判斷、循環(huán)、函數(shù)等編程基

礎(chǔ)，關(guān)于面向?qū)ο蠡�礎(chǔ)可參看本書的楔子（第0章）。

●設(shè)計(jì)模式是否有必要全部學(xué)一遍？

答案是，Yes！別被那些說什么設(shè)計(jì)模式大多用不上，根本不用全學(xué)的輿論所左右。

盡管現(xiàn)在的設(shè)計(jì)模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止23種，但對所有的都有研究是不太容易的，就像作者本人

一樣，在學(xué)習(xí)GoF總結(jié)的23個(gè)設(shè)計(jì)模式過程中，你會(huì)被那些編程大師們進(jìn)行偉大的技術(shù)思

想洗禮，不斷增加自己對面向?qū)ο蟮纳钊肜斫�，從而更好地把這種思想發(fā)揚(yáng)光大。這就

如同高中時(shí)學(xué)立體幾何感覺沒用，但當(dāng)你裝修好房子購買家具時(shí)才知道，有空間感，懂

得空間計(jì)算是如何重要，你完全可能遇到買了一個(gè)大號的冰箱卻放不進(jìn)廚房，或買了開

關(guān)門的衣櫥（移門不占空間）卻因床在旁邊堵住了門而打不開的尷尬。

重要的不是你將來會(huì)不會(huì)用到這些模式，而是通過這些模式讓你找到“封裝變

化”“對象間松散耦合”“針對接口編程”的感覺，從而設(shè)計(jì)出易維護(hù)、易擴(kuò)展、易復(fù)

用、靈活性好的程序。成為詩人后可能不需要刻意地按照某種模式去創(chuàng)作，但成為詩人

前他們一定是認(rèn)真地研究過成百上千的唐詩宋詞、古今名句。

如果說，數(shù)學(xué)是思維的體操，那設(shè)計(jì)模式，就是面向?qū)ο缶幊趟季S的體操。

●我學(xué)了設(shè)計(jì)模式后時(shí)常會(huì)過度設(shè)計(jì)，如何辦？

作者建議，暫時(shí)現(xiàn)象，繼續(xù)努力。

設(shè)計(jì)模式有四境界：

..沒學(xué)前一點(diǎn)不懂，根本想不到用設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)的代碼很糟糕。

..學(xué)了幾個(gè)模式后，很開心，于是到處想著要用自己學(xué)過的模式，于是時(shí)常造成

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誤用模式而不自知。

..學(xué)完全部模式時(shí)，感覺諸多模式極其相似，無法分清模式之間的差異，有困

惑，但深知誤用之害，應(yīng)用之時(shí)有所猶豫。

..靈活應(yīng)用模式，甚至不應(yīng)用具體的某種模式也能設(shè)計(jì)出非常優(yōu)秀的代碼，以達(dá)

到無劍勝有劍的境界。

從作者本人的觀點(diǎn)來說，不會(huì)用設(shè)計(jì)模式的人要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過度使用設(shè)計(jì)模式的人，

從這個(gè)角度講，因?yàn)榕逻^度設(shè)計(jì)而不用設(shè)計(jì)模式顯然是因噎廢食。當(dāng)你認(rèn)識到自己有過

度使用模式的時(shí)候，那就證明你已意識到問題的存在，只有通過不斷的鉆研和努力，你

才能突破“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的瓶頸，達(dá)到“會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山

小”的境界。

編程語言的差異

本書講的是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式，是用Java語言編寫，但本書并不是主要講解Java語言

的圖書，因此本書同樣適合C#、VB.NET、C++等其他一些面向?qū)ο笳Z言的讀者閱讀來學(xué)

習(xí)設(shè)計(jì)模式。

就C#而言，主要差異來自C#對于子類繼承父類或?qū)崿F(xiàn)接口用的都是“：”，而Java

中兩者是有區(qū)別的。

當(dāng)Cat繼承抽象類Animal時(shí)，C#語法是：

public class Cat : Animal

當(dāng)Superman實(shí)現(xiàn)接口IFly時(shí)，C#語法是：

public class Superman : IFly

然后C#類中的方法，如果父類是虛方法，需要子類指定new或是override修飾符。還

有一些其他差異，但基本都不影響本書的閱讀。

C++的程序員，可能在語言上會(huì)有些差異，不過本書應(yīng)該不會(huì)因?yàn)檎Z言造成對面向

對象思想的誤讀。

本書代碼下載

前 言

盡管本書中的代碼都提供下載，但不經(jīng)過讀者的自己手動(dòng)輸入過程，其實(shí)閱讀的

效果是大打折扣的。強(qiáng)烈建議讀者根據(jù)樣例自己寫程序，只有在運(yùn)行出錯(cuò)，達(dá)不到預(yù)期

效果時(shí)再查看本書提供的源程序，這樣或許才是最好的學(xué)習(xí)方法。有問題可及時(shí)與我聯(lián)

系。博客是http://cj723.cnblogs.com/。

本書課件下載

讀者群

讀者在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，可以加入本書QQ群討論。另外，本書雖然經(jīng)歷了十

幾年的迭代錘煉，依然可能存在錯(cuò)誤。讀者群會(huì)隨時(shí)更新勘誤文檔。

QQ群：638992788

不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗

首先要感謝我的妻子李秀芳對我寫作本書期間的全力支持，沒有她的理解和鼓勵(lì)，

就不可能有本書的出版。

父母的養(yǎng)育才有作者本人的今天，本書的出版，尋根溯源，也是父母用心教育的結(jié)

果。養(yǎng)育之恩，沒齒難忘。

本書起源于本人在“博客園”網(wǎng)站的博客http://cj723.cnblogs.com/中的一個(gè)連載文章

《小菜編程成長記》。沒想到連載引起了不小的反響，網(wǎng)友普遍認(rèn)為本人的這種技術(shù)寫

作方式新穎、有趣、喜歡看。正是因?yàn)楸姸嗑W(wǎng)友的支持，本人有了要把GoF的23種設(shè)計(jì)模

式全部故事化的沖動(dòng)。非常感謝這些在博客回復(fù)中鼓勵(lì)我的朋友。

這里需要特別提及洪立人先生，他是本人在寫書期間共同為理想奮斗的戰(zhàn)友，寫作

也得到了他的大力支持和幫助。在此對他表示衷心的感謝。

寫作過程中，本人參考了許多國內(nèi)外大師的設(shè)計(jì)模式的著作。尤其是《設(shè)計(jì)模式》

（作者：簡稱GoF的Erich Gamma，Richard Helm，Ralph Johnson，John Vlissides）、《設(shè)

計(jì)模式解析》（作者：Alan Shalloway，James R. Trott）、《敏捷軟件開發(fā)：原則、模式

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與實(shí)踐》（作者：Robert C.Martin）、《重構(gòu)—改善既有代碼的設(shè)計(jì)》（作者：Martin

Fowler）、《重構(gòu)與模式》（作者：Joshua Kerievsky）、《Java與模式》（作者：閻

宏），等等，沒有他們的貢獻(xiàn)，就沒有本書的出版。也希望本書能成為更好閱讀他們這

些大師作品的前期讀物。

寫作過程中，本人還參考了http://www.dofactory.com/關(guān)于23個(gè)設(shè)計(jì)模式的講解，并

引用了他們的結(jié)構(gòu)圖和基本代碼。在博客園中的許多朋友，如張逸、呂震宇、李會(huì)軍、

idior、Allen Lee的博文，MSDN SmartCast中李建忠的講座，CSDN博客中的大衛(wèi)、ai92的

博文，網(wǎng)站J道www.jdon.com的版主banq的文章都給本人的寫作提供了非常大的指引和幫

助，在此表示感謝。另外，博客園的雙魚座先生還對本人的部分代碼提出了整改意見，

也表示衷心的謝意。詳細(xì)參考資料與網(wǎng)站鏈接見參考文獻(xiàn)。

事實(shí)上，由于本人長期有看書記讀書筆記的習(xí)慣，所以書中引用筆記的內(nèi)容，也極

有可能是來自某本書或者某個(gè)朋友的博客、某個(gè)網(wǎng)站的文章。而本人已經(jīng)無法一一說出

其引用的地址，但這些作者的智慧同樣對本書的寫作帶來了幫助，在此只能說聲謝謝。

最后，對清華大學(xué)出版社表示由衷的感謝。

程 杰

2022年9月