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出版者:清华大学出版社

作者:清华大学经济管理学院

出品人:

页数:118

译者:

出版时间:2007-11

价格:30.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302163213

丛书系列:

图书标签:

• 信息系统
• 计算机科学
• 信息技术
• 数据库
• 网络
• 软件工程
• 人工智能
• 数据挖掘
• 信息管理
• 系统分析

《面向对象的软件设计与实现》 本书旨在为软件开发者提供一套系统化、深入浅出的面向对象设计与实现方法论，涵盖从理论基础到高级设计模式的广泛内容，并辅以大量实战案例和代码示例，帮助读者构建健壮、可维护、高性能的软件系统。 --- 第一部分：面向对象思想的基石与核心概念 第一章：软件危机的历史反思与面向对象范式的兴起 本章首先回顾了传统过程化编程在大型软件开发中所暴露出的局限性，如代码耦合度高、复用性差、维护成本剧增等“软件危机”现象。随后，深入剖析面向对象编程（OOP）作为一种解决之道是如何诞生的。我们将探讨其哲学基础——模拟现实世界中的实体及其交互，强调“数据与操作的封装性”。 1.1 从结构化到对象化：范式演进的必然性 1.2 OOP的三大基本支柱：封装、继承与多态的内涵解析 封装的深度剖析：信息隐藏的艺术与访问控制的实践。 继承的机制与陷阱：单继承、多重继承（及接口在其中扮演的角色）、Liskov替换原则（LSP）的严格要求。 多态性的类型：编译时多态（重载）与运行时多态（虚函数与接口实现）的差异与应用场景。 1.3 抽象的艺术：类、对象与接口的界定 抽象层次的建立：如何从需求中提炼出合适的类结构。 对象生命周期管理：构造函数、析构函数、内存分配与释放的基本原则（特别是对于C++等语言的内存模型）。 第二章：统一建模语言（UML）——面向对象分析与设计的标准语言 有效沟通是复杂项目成功的关键。本章详细介绍了UML作为一种图形化建模工具，在需求分析、系统设计阶段的不可替代性。我们不仅关注“画什么”，更关注“为什么要这么画”以及“如何利用模型指导代码实现”。 2.1 UML 概述及其在软件开发生命周期中的位置 2.2 结构图详解：类图的精细化绘制与关系表示 关联、聚合、组合的严格区分及其在业务模型中的映射。 依赖关系与实现/继承关系的清晰界定。 2.3 行为图入门：用例图与活动图的需求捕捉 从用户故事到活动流程的转换。 2.4 交互图与状态图：动态行为的建模与验证 序列图（Sequence Diagram）如何精确描述对象间的消息传递顺序。 状态机图（State Machine Diagram）在处理复杂业务逻辑流转中的应用。 --- 第二部：深入面向对象设计原则与实践 第三章：SOLID 原则：构建灵活系统的五项基石 SOLID 原则是高质量面向对象设计的核心准则。本章将对这五个看似简单的原则进行深入的探讨和实战演练，确保读者理解其背后的驱动力和违反原则带来的长期技术债。 3.1 单一职责原则（SRP）：职责的边界与凝聚力 如何识别职责的“过载”迹象，以及“变化的原因”作为划分职责的依据。 3.2 开放/封闭原则（OCP）：扩展而非修改的哲学 抽象层（接口/抽象类）如何支撑系统的“封闭性”，而具体实现则满足“开放性”。 3.3 里氏替换原则（LSP）：继承体系的可靠性保证 子类化必须不破坏父类预期的行为契约。 3.4 接口隔离原则（ISP）：瘦身接口的艺术 避免“肥胖接口”带来的不必要依赖。 3.5 依赖倒置原则（DIP）：从依赖具体到依赖抽象 高层模块不应依赖低层模块，二者都应依赖于抽象。本节将重点介绍依赖注入（DI）作为实现DIP的常用技术。 第四章：设计模式（上）：创建型与结构型模式的实战运用 设计模式是前人经验的结晶，是解决特定情景下问题的成熟方案。本章聚焦于创建型和结构型模式，着重于对象如何被实例化以及如何高效地组合对象。 4.1 创建型模式（Creational Patterns） 工厂模式（Factory Method & Abstract Factory）： 解耦对象的创建过程与客户端代码。 单例模式（Singleton）： 严格控制实例的唯一性，讨论其在多线程环境下的线程安全实现。 建造者模式（Builder）： 解决复杂对象构造过程的灵活性问题。 4.2 结构型模式（Structural Patterns） 适配器模式（Adapter）： 解决接口不兼容的兼容性问题。 装饰器模式（Decorator）： 动态地向对象添加职责，比继承更灵活。 外观模式（Facade）： 为复杂子系统提供一个统一的简单接口。 代理模式（Proxy）： 实现对另一个对象的访问控制、延迟加载或远程访问。 --- 第三部：高级设计、依赖管理与未来趋势 第五章：设计模式（下）：行为型模式与系统架构的解耦 本章深入探讨行为型模式，它们关注对象之间的交互和职责分配，是实现动态、灵活的业务逻辑的关键。 5.1 行为型模式（Behavioral Patterns） 观察者模式（Observer）： 实现一对多对象间的依赖关系，用于事件通知系统。 策略模式（Strategy）： 将一系列算法封装起来，使其可以互相替换，满足OCP。 命令模式（Command）： 将请求封装成一个对象，实现请求的排队、撤销和日志记录。 模板方法模式（Template Method）： 在父类中定义操作中的算法骨架，而将一些步骤的实现延迟到子类中。 责任链模式（Chain of Responsibility）： 避免请求的发送者和接收者耦合，允许多个对象处理请求。 5.2 模式的选择与反模式识别 何时应使用模式，何时模式可能成为“过度设计”的陷阱。 第六章：依赖注入与控制反转（IoC） 现代框架的核心思想是控制反转。本章详细解释 IoC 容器如何通过依赖注入（DI）技术，将对象的创建和依赖关系的维护从业务代码中剥离出来，从而极大地增强了代码的可测试性和模块化。 6.1 控制反转（IoC）的原理与优势 6.2 依赖注入的三种主要实现方式： 构造器注入、属性注入与接口注入。 6.3 依赖注入容器的工作机制与生命周期管理 6.4 单元测试中的依赖替代（Mocking/Stubbing）：DI 如何使单元测试变得简单可靠。 第七章：面向对象在并发编程中的挑战与解决方案 随着多核处理器的普及，并发编程成为软件设计中不可回避的议题。本章探讨 OOP 结构在并发环境下的固有挑战，并介绍相应的同步和异步机制。 7.1 竞态条件、死锁与活锁的识别 7.2 互斥锁（Mutex）与信号量（Semaphore）的应用 7.3 读写锁：优化并发访问的策略 7.4 线程安全的对象设计： 如何在封装内部状态时保证线程安全，避免暴露内部实现细节。 --- 结语 本书通过对面向对象核心概念的系统梳理、设计原则的严格要求以及设计模式的实用指南，为读者构建起坚实的软件设计内功。掌握这些知识，将使您能够超越简单的代码实现，站在更高的抽象层次上，设计出真正具有长期生命力的软件架构。 本书适用对象： 具有一定编程基础，希望从“会写代码”迈向“会设计软件”的初、中级软件工程师，以及希望深入理解主流框架设计思想的高级开发者。

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这本书，拿到手的时候，沉甸甸的感觉，封面设计得挺有年代感的，那种老派的学术期刊风格，虽然内页的印刷质量中规中矩，但作为一本专注于特定领域的深度探索，这点瑕不掩瑜。我最欣赏的是它对宏观趋势的把握，不是那种浮于表面的新闻摘要，而是真正深入到技术演进的底层逻辑中去剖析。比如其中有一篇关于分布式计算模型转变的文章，作者没有满足于介绍最新的框架，而是花了大量的篇幅去追溯早期并行处理架构的局限性，然后才顺理成章地引出现代架构的优势。这种追根溯源的叙述方式，对于我们这些想弄明白“为什么是这样”的读者来说，简直是福音。它要求读者具备一定的基础知识储备，不是一本可以随便翻阅的“入门指南”，更像是一本需要带着笔记本、边读边思考的工具书。我尤其喜欢它在案例分析上表现出的严谨性，每一个引用的数据、每一个实验结果，都有清晰的出处和对照，这极大地增强了文章的可信度和说服力，让我在引用其中的观点时，心里踏实很多。读完后，感觉脑子里被灌输了非常多扎实的理论框架，为我后续的工作和学习指明了清晰的方向。

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这本书最让我感到惊喜的地方，在于它对理论与实践之间鸿沟的弥合尝试。很多学术著作往往过于沉湎于抽象的数学证明，脱离了实际工程中的资源限制和操作约束，读起来让人觉得虚无缥缈。然而，这本刊物收录的文章，明显带有强烈的“现场感”。比如，在讨论大规模数据存储一致性模型时，它不仅阐述了CAP理论的最新变种，还专门设置了一个章节，分析了某知名云计算服务商在面对真实网络分区时的具体应对策略和妥协点。这种将“教科书上的理想状态”与“现实世界的妥协艺术”相结合的叙述方式，非常有启发性。它让我意识到，在信息系统领域，很多时候最优解是不存在的，只有“最不坏”的解。阅读体验上，虽然文字量巨大，但每篇文章的结构都清晰可见，小标题和关键句的加粗处理，也帮助我在快速查阅特定技术点时节省了不少时间。对于需要快速将研究成果转化为生产力的工程师来说，这本书的实用价值是极高的。

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说实话，初读这本书的时候，我差点被那些密密麻麻的图表和复杂的数学公式劝退了。它绝对不是那种能让你在咖啡馆里轻松阅读的休闲读物，更像是一份高强度的智力训练。这本书的结构布局非常紧凑，每一个章节之间都有着严密的逻辑关联，似乎是作者精心构建的一个知识迷宫，你必须按照他设定的路径前进，才能最终到达核心思想的殿堂。我花了一周时间才啃完前三分之一的内容，主要是因为其中涉及到的算法优化部分，需要反复对照附录中的推导过程才能真正理解其精髓。不过，一旦你突破了最初的门槛，那种豁然开朗的感觉是其他很多书籍无法比拟的。它不只是告诉你“是什么”，而是教你“如何思考”这个问题。特别是对某些新兴技术瓶颈的讨论，作者没有给出标准答案，而是提出了几种相互制衡的解决方案，引导读者自己去权衡利弊，这种开放式的探讨方式，非常适合处于研究前沿的专业人士。虽然过程有些痛苦，但收获是实实在在的，它真正提升了我对复杂系统建模的能力。

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对我而言，这本书更像是一座知识的宝库，而不是一本读完就可以束之高阁的书籍。我发现自己会时不时地回到某些章节进行回顾和对照。其中几篇关于系统性能调优的经验总结，简直是“踩坑指南”级别的宝典。它没有直接给出某某参数的最佳值，而是详细分析了在不同硬件配置和负载模型下，参数调整的敏感度和潜在的副作用。这种细致入微的分析，远胜于网络上那些零散的、未经证实的“速成秘籍”。最妙的是，它还提供了一个非常详尽的术语索引，这对于跨学科背景的读者来说极为友好，当我遇到某个不熟悉的领域术语时，可以迅速定位到相关的背景介绍。虽然整体阅读下来需要极大的专注度和持续的毅力，但这本书的价值在于其内容的“耐嚼性”——你读得越深，挖掘出的内涵就越多。它不只是信息传递的载体，更像是一个高质量的智力对话伙伴，不断地激发我提出新的问题并寻求更深层次的解答。

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我必须承认，这本书的编辑排版和整体风格，显得有些过于“传统”了。如果你习惯了现代出版物那种大量的留白、彩色插图和易于扫描的字体，这本书可能会让你感到些许不适。纸张的质感偏暗，字体间距也比较紧凑，长时间阅读下来，眼睛确实会比较疲劳。但抛开这些外在的包装，其内容质量是毋庸置疑的。它的深度和广度令人印象深刻，几乎涵盖了当前信息系统研究的各个前沿热点，从边缘计算的安全威胁到量子计算对传统加密体系的冲击，都有涉及。我特别喜欢其中一篇关于“社会化算法偏见”的伦理学探讨，这篇文章以一种近乎哲学思辨的笔触，剖析了数据驱动决策背后的权力结构，这在纯技术期刊中是相当少见的。它提醒我，技术的发展不仅仅是工程效率的提升，更关乎社会公平和人类福祉。这本书成功地将硬核技术细节与深刻的社会反思结合起来，让读者在提升专业技能的同时，也获得了更广阔的视野和批判性思维。

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