課程簡(jiǎn)介 本課程涵蓋 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則、GRASP模式、GOF經(jīng)典設(shè)計(jì)模式、其他經(jīng)典的模式、架構(gòu)模式5個(gè)方面，從面向?qū)Ψ匠霭l(fā)，對(duì)重要的設(shè)計(jì)模式和軟件設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了分析與講解；以多個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目為案例，深入講解設(shè)計(jì)模式的運(yùn)用；提供了大量的項(xiàng)目實(shí)例與代碼，展現(xiàn)設(shè)計(jì)模式的結(jié)構(gòu)。 課程內(nèi)容 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則 開(kāi)閉原則 / 依賴(lài)倒置原則 / 單一職責(zé)原則 / 里氏替換原則 /合成/聚合復(fù)用原則 Solid原則程序員必知---如果還不知道,被鄙視 GRASP模式 通用職責(zé)分配軟件模式： 創(chuàng)建者 /信息專(zhuān)家 /低耦合/ 控制器/ 高內(nèi)聚 / 多態(tài) / 純虛構(gòu)/ 間接性 / 保護(hù)變化 面向?qū)ο舐氊?zé)分配原則 GOF經(jīng)典設(shè)計(jì)模式 創(chuàng)建型模式：抽象工廠(chǎng)模式、建造者模式、工廠(chǎng)模式 結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀(guān)模式。 行為型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、觀(guān)察者模式、中介者模式、狀態(tài)模式、策略模式、職責(zé)鏈模式、訪(fǎng)問(wèn)者模式。 課程會(huì)涉及所有23種Gof模式，并將重點(diǎn)放在此處列出的17種常見(jiàn)模式的深入講解 其他經(jīng)典的模式 生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式 / IOC / 依賴(lài)注入DI / Null 模式 / 表格驅(qū)動(dòng)法 / 主動(dòng)對(duì)象 經(jīng)常在軟件設(shè)計(jì)時(shí)使用的模式 架構(gòu)模式 Pipe Filter架構(gòu)模式/Layer架構(gòu)模式/Microkernel Pattern/MVC/ 經(jīng)典的機(jī)構(gòu)級(jí)模式 此外，本課程對(duì)軟件模塊劃分，及如何為模塊劃分職責(zé)進(jìn)行了詳盡的講解及分析，揭示了軟件設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)過(guò)程；幫助架構(gòu)師掌握架構(gòu)設(shè)計(jì)方法與架構(gòu)設(shè)計(jì)的模式；本課還幫助設(shè)計(jì)人員掌握領(lǐng)域分析與建模的正確方法；幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行IT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)例等。 課程大綱 第一單元 優(yōu)秀系統(tǒng)與不佳系統(tǒng)的辨析――設(shè)計(jì)模式初探 內(nèi)容一：什么是優(yōu)秀的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì) 1. 什么是好的軟件設(shè)計(jì)和衡量的手段 2. 可擴(kuò)展性（Extensibility）容易添加新的功能. 結(jié)合案例,通過(guò)那些手段如何實(shí)現(xiàn)該目標(biāo) 3. 靈活性（Flexibility）代碼修改平穩(wěn)地發(fā)生. 結(jié)合案例,通過(guò)那些手段如何實(shí)現(xiàn)該目標(biāo) 4. 可插入性（Pluggability）容易將一個(gè)類(lèi)抽出去，同時(shí)將另一個(gè)有同樣接口的類(lèi)加入進(jìn)來(lái). 結(jié)合案例,通過(guò)那些手段如何實(shí)現(xiàn)該目標(biāo) 5. 如何寫(xiě)出簡(jiǎn)練，易于理解，模塊化，層次性，設(shè)計(jì)良好，高效，優(yōu)雅，并且清晰的系統(tǒng)。 6. 劣質(zhì)代碼有什么特征 7. 劣質(zhì)代碼的代價(jià) 8. 設(shè)計(jì)模式在構(gòu)建優(yōu)秀系統(tǒng)及避免不佳設(shè)計(jì)中的用途。 9. 分析真實(shí)項(xiàng)目,如何做的詳細(xì)設(shè)計(jì),給我們哪些啟示,我們可以學(xué)習(xí)到什么 10. 分析我們?cè)陧?xiàng)目之中是那些原因?qū)е铝藳](méi)有實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo). 內(nèi)容二：案例 11. 某檔案移交接收系統(tǒng)：紛繁復(fù)雜的嵌套判斷 12. 某多媒體制作軟件：上傳-下載模塊 13. 案例涉及,需要詳細(xì)學(xué)習(xí)如下設(shè)計(jì)模式及原則: 14. 簡(jiǎn)單工廠(chǎng)、單例、策略模式 15. 重點(diǎn)：如何組織自己的代碼和模塊：指令與查詢(xún)分離原則。 16. 對(duì)有多年編程經(jīng)驗(yàn)的人員，函數(shù)級(jí)的編碼是小兒科？ 17. 分析模式使用前和后的對(duì)比 第二單元 設(shè)計(jì)模式與面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則 內(nèi)容一：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)模式關(guān)系 1. 軟件設(shè)計(jì)目標(biāo),基本原則和模式關(guān)系 2. 開(kāi)閉原則 3. 依賴(lài)倒置原則 4. 單一職責(zé)原則 5. 里氏替換原則 6. 合成/聚合復(fù)用原則 7. 接口隔離原則和Demeter法則 8. 通過(guò)案例進(jìn)行分析,模式如何使用 內(nèi)容二：案例分析―OO基本原則與設(shè)計(jì)模式 1. 通過(guò)經(jīng)典面向?qū)ο蟀咐?要求學(xué)員分別使用過(guò)程式和面向?qū)ο?種思維,進(jìn)行設(shè)計(jì) 2. 進(jìn)行對(duì)比2種思維的不同點(diǎn)和結(jié)果 3. 學(xué)員通過(guò)案例指出OO是否真正做到了它所說(shuō)的價(jià)值 4. 這些小案例涉及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的常見(jiàn)的困境、疑惑，本節(jié)探討如何通過(guò)設(shè)計(jì)原則解決。 5. 討論設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)模式的關(guān)系，已經(jīng)在沒(méi)有合適模式可用的情況下如何分析、解決問(wèn)題。涉及如下模式： a) Fa?ade b) 觀(guān)察者模式與表驅(qū)動(dòng)法 c) Bridge模式 d) Template Method模式 e) Strategy模式 第三單元 系統(tǒng)/模塊中的接口設(shè)計(jì)，及對(duì)外暴露服務(wù)技巧――組織接口型模式 內(nèi)容一：內(nèi)存接口及Web接口的設(shè)計(jì)及討論 1. 接口分離原則 2. 面向?qū)ο蟮囊c(diǎn) 3. 系統(tǒng)交互時(shí)，松散耦合的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 4. 無(wú)狀態(tài)在接口設(shè)計(jì)中的重要性，及設(shè)計(jì)實(shí)踐 5. 接口的粒度 6. 接口調(diào)用次數(shù)與粒度的折中 7. 接口版本的設(shè)計(jì) 8. 新舊接口的兼容性設(shè)計(jì)技巧――只增不改、靈活參數(shù)等 內(nèi)容二：組織接口型模式 1. 適配器模式。Adapter a) 適配器模式介紹。 b) 容易被忽略的情況：關(guān)于接口的修改。 c) 適配器總結(jié)。 例：文件解析器系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)。 2. 外觀(guān)模式。 a) 令人望而生畏的API函數(shù)。 b) 外觀(guān)模式的作用。 c) 容易被忽略的外觀(guān)。 d) 外觀(guān)模式與適配器的辨析。 例：文件解析器系統(tǒng)的外觀(guān)設(shè)計(jì)。 3. 中介者模式 a) 中介者模式的使用場(chǎng)景。 b) 中介者模式在架構(gòu)中的重要地位。 c) 中介者模式與控制者。 第四單元 如何在系統(tǒng)及框架中創(chuàng)建并管理對(duì)象/模塊? ――創(chuàng)建型模式 內(nèi)容一：對(duì)象及模塊創(chuàng)建的管理 1. 對(duì)象創(chuàng)建與IOC模式 2. 框架設(shè)計(jì)中的對(duì)象管理――SpringBean分析 3. 在分層架構(gòu)中，對(duì)象創(chuàng)建的要點(diǎn) 內(nèi)容二：創(chuàng)建型模式 1. 單例模式。 a) 單例模式的意義。 b) 多線(xiàn)程中的問(wèn)題。 例：引入單例模式。 2. 工廠(chǎng)模式 a) 工廠(chǎng)模式的使用場(chǎng)景。 b) 工廠(chǎng)模式與反射。 例：引入工廠(chǎng)模式。 3. 抽象工廠(chǎng)模式 a) 創(chuàng)建不同對(duì)象的多個(gè)系列產(chǎn)品。 b) 工廠(chǎng)模式與抽象工廠(chǎng)模式的區(qū)別。 例：引入抽象工廠(chǎng)模式。 4. 構(gòu)造者模式 a) 構(gòu)造者模式的應(yīng)用場(chǎng)景。 b) 構(gòu)造者模式中的控制者。 5. 原型模式 a) 作為工廠(chǎng)的原型 b) 利用克隆進(jìn)行原型 第五單元 如何設(shè)計(jì)出高可擴(kuò)展性的系統(tǒng)！――擴(kuò)展型模式 內(nèi)容一：如何應(yīng)對(duì)需求的變化 ―― 打造高可擴(kuò)展性的系統(tǒng)！ 1. 從技術(shù)的角度，如何應(yīng)對(duì)需求的變化？ 2. 高可擴(kuò)展性系統(tǒng)的特點(diǎn)及達(dá)成方式的變遷 3. 框架設(shè)計(jì)的常用方法 4. 如何平衡精巧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成本的投入？ 5. 不要生硬地套用模式 ―― 橋接模式的靈活使用 內(nèi)容二：擴(kuò)展型模式 6. 功能與邏輯的關(guān)系 a) 功能模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 b) 邏輯模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 c) 系統(tǒng)穩(wěn)定及可擴(kuò)展的秘訣。 7. 模板方法模式 a) 部分的多態(tài)。 b) 模板方法模式的使用場(chǎng)合。 c) 模板方法模式與IOC。 例：文件解析器中的模板方法模式。 8. 策略模式 a) 繼承與組合的辨析。 b) 多態(tài)的經(jīng)典使用。 c) 無(wú)處不在的策略模式。 例：運(yùn)輸系統(tǒng)；在多窗口系統(tǒng)中引入策略模式。 9. 橋接模式 a) 從“類(lèi)爆炸”說(shuō)起。 b) 復(fù)雜多對(duì)多的處理。 c) 僅針對(duì)接口編程是不夠的。 d) 橋接模式的要點(diǎn)：抽象類(lèi)行為的具體實(shí)現(xiàn)中有重復(fù)的方法。 e) 從橋接模式到面向?qū)ο蟮恼`區(qū)。 例：在文件解析器中引入橋接模式。 10. 狀態(tài)模式 a) 狀態(tài)模式的本質(zhì)：類(lèi)狀態(tài)機(jī)。 b) 狀態(tài)模式的前提條件：經(jīng)常發(fā)生改變的是狀態(tài)（業(yè)務(wù)流程），而非對(duì)應(yīng)的處理。 c) 狀態(tài)模式使用。 d) 狀態(tài)模式與表驅(qū)動(dòng)法。 e) 策略、橋接、狀態(tài)、模板方法模式的辨析。 11. 裝飾模式 a) 裝飾模式的使用場(chǎng)合。 b) 裝飾模式的要點(diǎn)。 c) Java中的裝飾模式。 例：裝飾模式在打印中的使用。 12. 代理模式 a) 代理模式的使用場(chǎng)合。 b) 代理模式的要點(diǎn)。 c) 代理模式與AOP 13. 訪(fǎng)問(wèn)者模式 a) 訪(fǎng)問(wèn)者模式的使用場(chǎng)合。 b) 雙重分發(fā)機(jī)制。 c) 與橋接模式的比較。 例：在演示控制系統(tǒng)中引入橋接模式。 14. 責(zé)任鏈模式 a) 責(zé)任鏈模式的使用場(chǎng)合。 b) 責(zé)任鏈模式的要點(diǎn)。 c) 消息路由與責(zé)任鏈模式。 15. 組合模式 a) 組合模式的使用場(chǎng)合。 b) 組合模式的使用要點(diǎn)。 c) 例：組合模式在表單統(tǒng)計(jì)中的使用。 第六單元 系統(tǒng)流程控制的設(shè)計(jì)――操作型模式 內(nèi)容一：系統(tǒng)中流程控制的設(shè)計(jì) 1. 類(lèi)名暗含的意味 2. 臨時(shí)創(chuàng)建對(duì)象的用途 3. 工作流與命令模式 4. 消費(fèi)者-生產(chǎn)者模式 5. 消息廣播的多種實(shí)現(xiàn)形態(tài) 內(nèi)容二：操作型模式 6. 命令模式 1) 命令模式的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。 2) 命令模式的典型使用場(chǎng)合。 例：在客戶(hù)端與服務(wù)器端傳遞命令。 例：在元搜索系統(tǒng)中使用命令模式。 7. 觀(guān)察者模式 1) 觀(guān)察者模式的使用場(chǎng)景。 2) 觀(guān)察者模式與MVC。 3) 觀(guān)察者模式使用中變體。 例：用觀(guān)察者模式解決多窗口系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)問(wèn)題。 8. 享元模式 1) 享元模式的使用場(chǎng)景。 2) 內(nèi)存管理：存根（stub）與享元模式。 9. 備忘錄模式 1) 備忘錄的使用場(chǎng)景。 10. 迭代器模式 1) Java、stl、c#中的迭代器實(shí)例。 例：構(gòu)造統(tǒng)一的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)迭代。 11. 解析器模式： 1) 解析器模式的使用場(chǎng)合。 第七單元 如何才能正確使用模式 內(nèi)容一：設(shè)計(jì)模式的精髓――封裝變化 1. 設(shè)計(jì)模式精髓―如何應(yīng)對(duì)變化 2. 封裝變化的原則――避免“散彈槍式的外科手術(shù)” 3. 如何抽取出系統(tǒng)中的變化點(diǎn)及不變點(diǎn) 4. 不同因素的隔離――保護(hù)變量原則 5. 設(shè)計(jì)模式中封裝變化的思想和具體手段探討 內(nèi)容二：模式案例?C某訂單系統(tǒng) 1. 介紹項(xiàng)目需求情況,進(jìn)行設(shè)計(jì) 2. 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式(Strategy / Abstrct Factory/ Template Method) 內(nèi)容三：模式案例?C某數(shù)據(jù)展示系統(tǒng) 1. 項(xiàng)目子系統(tǒng)背景和需求 2. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思考過(guò)程 3. 展示如何用模式,進(jìn)行設(shè)計(jì) 4. 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式(Strategy /Command/Template Method/ NULL Objecct /Adapter/表驅(qū)動(dòng)法/Singleton ) 內(nèi)容四：模式案例?C某數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 1. 項(xiàng)目子系統(tǒng)背景和需求 2. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思考過(guò)程 3. 展示如何用模式,進(jìn)行設(shè)計(jì) 4. 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式(Observer / Visitor/ Composite /Command/ Strategy /Adapter/Singleton ) 第八單元 重構(gòu)到模式 內(nèi)容一：重構(gòu)到模式----錯(cuò)了再改,事不過(guò)三 1. 設(shè)計(jì)壞味道概述 2. 重構(gòu)思想 3. 重構(gòu)到設(shè)計(jì)模式 4. 常見(jiàn)設(shè)計(jì)模式的重構(gòu)演化的過(guò)程 內(nèi)容二：案例- 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1. 介紹項(xiàng)目需求情況,進(jìn)行設(shè)計(jì) 2. 通過(guò)重構(gòu)逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式 3. Framework 設(shè)計(jì)思想―好萊塢原則 4. 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式 5. Factory模式 6. Strategy模式 7. Decorator模式 8. Observer模式 9. 架構(gòu)模式-分層、管道過(guò)濾器模式 10. 架構(gòu)模式的重構(gòu)及演變，每步的依據(jù)及效果對(duì)比 11. 從結(jié)構(gòu)上考慮、從效率上考慮 第九單元 用模式去思考―對(duì)設(shè)計(jì)模式本質(zhì)的思索及探討 內(nèi)容一：模式案例- 數(shù)據(jù)文件處理系統(tǒng) 1. 項(xiàng)目背景介紹和前期規(guī)劃 2. 從最初的需求進(jìn)行分析,到系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后到編碼實(shí)現(xiàn)該案例,全程進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆治?建模,設(shè)計(jì)和最終的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn). 3. 學(xué)習(xí)IOC思想在框架設(shè)計(jì)中的重要作用 4. 在案例中自然使用模式，而非生搬硬套！ (Fa?ade, Strategy、Template Method 、Mediator, Simple Factory Command,模式) 5. 案例采用逐步推演的方法，針對(duì)需求的不斷變化進(jìn)行設(shè)計(jì)的演變。設(shè)計(jì)靈活的系統(tǒng)框架 6. 通過(guò)案例學(xué)習(xí)怎樣才能合適應(yīng)用模式 內(nèi)容二：設(shè)計(jì)模式的本質(zhì)探討 1. 指出什么是優(yōu)秀設(shè)計(jì)和丑陋設(shè)計(jì) 2. 總結(jié)自己的模式-神似而非型似 3. 探討相似模式的本質(zhì) 4. “間接類(lèi)”模式的推演及演化 5. “流程類(lèi)”模式的推演及演化 6. 避免模式的誤用，討論模式的陷阱：在看似典型的場(chǎng)景，但不宜使用模式的場(chǎng)合。 內(nèi)容三：案例- 元搜索系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì) 1. 簡(jiǎn)單背景介紹 2. 如何面對(duì)紛繁的變化因素的組合 3. 一定要使用模式嗎――如果能很好地能抽象、隔離不同因素，也許它就是模式。 4. 討論Command模式的本質(zhì)。 內(nèi)容四：案例- 電子文件生成 1. 簡(jiǎn)單背景介紹 2. 使用模式的第一反應(yīng)，及陷入陷阱的思索 3. 具體場(chǎng)景使用模式的本質(zhì)討論 4. 多態(tài)的本質(zhì) 5. 討論并介紹表驅(qū)動(dòng)法 6. Template Method、DIP原則Strategy模式的的靈活使用――獲得優(yōu)雅的設(shè)計(jì) 第十單元 大型系統(tǒng)中的模式運(yùn)用 內(nèi)容一：大型系統(tǒng)的及發(fā)展及核心技術(shù) ? 應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)分離 ? 使用緩存改善避免數(shù)據(jù)庫(kù)瓶頸 ? 應(yīng)用服務(wù)器集群和負(fù)載均衡避免運(yùn)用服務(wù)器瓶頸 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離 ? 用CDN及分布式文件系統(tǒng)加速系統(tǒng)響應(yīng) ? 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及NoSQL運(yùn)用 ? 進(jìn)行橫向的業(yè)務(wù)拆分 ? 分布式服務(wù)，打造自己的軟件生態(tài)環(huán)境 內(nèi)容二：系統(tǒng)的負(fù)載均衡模式 ? HTTP 重定向負(fù)載均衡 ? DNS 域名解析負(fù)載均衡 ? 反向代理負(fù)載均衡 ? IP(NAT) 負(fù)載均衡 ? 數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)載均衡 ? 負(fù)載均衡算法-hash一致性算法 內(nèi)容三：系統(tǒng)的緩存模式 ? 客戶(hù)端緩存策略（瀏覽器緩存、本地Navtive代碼緩存） ? 代理服務(wù)器緩存 ? CDN緩存 ? 反向代理服務(wù)器緩存 ? Memcached 分布式緩存集群的訪(fǎng)問(wèn)模型 ? Memcached 分布式緩存集群的伸縮性方案 ? 分布式緩存的一致性Hash 算法 典型案例分析：緩存策略如何應(yīng)用在自己的實(shí)際項(xiàng)目中 內(nèi)容四：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略 ? 分布式文件系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器集群 ? NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)