课程简介
1、全真案例，借助案例与设计模式知识的原理，借助最佳实践，帮助您提高设计能力，从而提高开发效率和设计质量
2、以新视角，揭示模式的本质、思想方法，剖析出模式之“道”，跳出“为模式而模式”的“陷阱”
3、提升设计能力，使开发人员由“编程小工”到设计专家
4、结合测试驱动开发与重构，提高软件设计质量
5、关注业界内设计模式，以实战训练驱动对设计模式的理解与运用
目标收益
培训对象
1、员工无法接手遗留系统，原因是代码杂乱，可读性差
2、团队成员没有设计模式知识与经验，无法实施敏捷开发
3、系统难以重构，不利于产品的重用与二次开发
4、开发效率得不到保障，因为详细设计人员不能理解架构文档与详细设计方案
5、设计方案难于应对需求变更
6、设计的系统架构缺乏可扩展性、可维护性和可测试性，不能合理地重用
7、架构、设计、开发三个环节中各个角色不能理解设计意图，很难沟通
课程大纲
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议题一：卓越的软件设计思想 卓越软件设计的特征 |
• 体现简单之美的设计方案 • 可重用的对象与组件 • 支持良好的可扩展性 • 充分的测试覆盖率 • 可读性高的代码； |
| 案例分析 |
• 代码阅读：通过运用组合方法模式思想对代码进行重构，进而演化为Template Method模式去除重复代码 • 代码阅读：分析面向对象设计方法所不能解决的重复问题，从而引入函数式思想去除重复 • 邮件服务器：分析邮件服务器代码暴露的问题，在可重用性、代码可维护性、可扩展性等诸多方面着手，剖析代码坏味道。 |
| 面向对象的设计要素 |
• 合理封装的要点 • 迪米特法则 • 继承与委派的区别 • 关注点分离原则 • 多态与抽象 |
| 案例分析 |
• 报表系统之参数处理：了解封装的本质，明确职责的分配以及智能对象的意义，理解“信息专家”模式。 • 事务处理的设计：通过分析职责的承担者，从而辨别职责的分配，并以组合桥接的方式进行抽象的分离。 • 电子商务系统之订单处理：对行为的封装，职责的委派而非继承的方式，进而重构到Command模式。 |
| 面向对象设计核心的SOLID原则 |
• 单一职责原则（SRP）：该原则是合理封装对象，分配职责的重要原则； • 开放封闭原则（OCP）：该原则体现了扩展式开发的核心思想； • Liskov替换原则（LSP）：可以将该原则视为是对是否正确运用继承的检验标准； • 接口隔离原则（ISP)：对于接口的粒度进行规划，以便于设计出更好的接口； • 依赖倒置原则（DCP）：对于依赖和解耦的分析，利用抽象保证设计的可扩展性； |
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议题二：整洁代码与重构 编写整洁的代码 |
• 糟糕的代码与混乱的代价，整洁代码的艺术； • 如何对变量、方法和类进行命名； • 如何设计方法，遵循DRY与CQS原则； • 如何进行错误处理和异常处理； • 如何组织类和包； |
| 案例分析 | 给出真实项目中真实的代码片段，对这些代码进行分析，并利用整洁代码的原则进行改善。这些代码涉及到的问题包括：循环嵌套太多，方法命名不合理，缺乏足够的封装，性能问题； |
| 通过重构改善既有代码 |
• 破窗理论与重构的原则，包括重构与设计的关系，重构的时机和开展重构的原因 • 介绍代码的坏味道：详细介绍各种代码的坏味道，包括重复的代码、过长函数、过大类、依恋情结、平行继承体系、发散式变化、霰弹式修改等22种坏味道。 • 介绍常见的重构手法，例如提取参数、提取方法、提取类、搬移方法、提取参数对象，以委托取代继承等，并利用实际的案例展现如何对丑陋的代码进行重构。 |
| 案例分析 | 对媒体管理系统的坏味道识别，利用重构改善代码，并逐步引入Strategy模式与Visitor模式，进而改善设计。 |
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议题三：合理的职责分配是良好设计的基础 职责驱动设计 |
• 职责的层次：包括职责层次的识别、职责层次与软件架构层次之间的关系、职责与概念、规约与实现 • 对象的角色：角色、职责与协作是三位一体的关系，角色是发起职责的对象，职责则应该是对象之间的协作 • 模块级的职责分配：如何根据职责对模块进行分解，了解高内聚、松耦合原则。 |
| 案例分析 |
• 对邮件服务器进行分析，通过分辨职责层次，来改善设计。并提出需求变更，从而引入对观察者模式、策略模式、简单工厂模式、调停者模式与职责链模式的对比与分析； • 处理HTTP请求与应答，体现信息持有者角色； • JMS对Queue的创建体现构造者角色； • 税务报告的生成体现服务提供者角色； • 服务定位器体现协调者角色； • 内容验证器体现控制者角色； • EISaaS的模块划分； • 基于AKKA的REST框架Spray； • 国际报税系统的架构演进，提出模块重用的方式； |
| 职责分配遵循的原则与模式 |
• 分析单一职责原则：分析该原则的核心思想，关注对象的变化点 • 专家模式：专家模式的核心思想是信息的持有者是操作该信息的专家 • 自治对象：分析了自治对象的特征，分别包括：最小完备，稳定空间，自我履行与独立进化 |
| 案例分析 | • 设备状态的迁移：利用“自治对象”思想逐步引入State模式，并结合实际需求分析标准State模式的问题，从而对该模式进行改进 |
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议题四：应对需求的变化，设计可扩展的软件 如何应对需求的变化 |
• 抽象的关键在于寻找多个对象（或行为）具有的共同特征，并对特性进行泛化 • 函数式非凡的抽象能力 • 识别变化点，对变化进行封装 • 解耦具体依赖：介绍常见的解除具体依赖的方法，包括表驱动法、配置与反射、IoC容器、惯例优于配置 案例分析 • 项目管理模型的抽象，通过对多种项目管理过程进行分析，对各种模型概念进行分类，并抽象出模型的共同特征，从而简化模型； • 电子商务系统的票据业务规则，引入Specification模式； • CIMS系统的机器加载策略，引入Strategy模式； • 短信服务，引入Facade模式与Adpater模式； • 人力资源系统考勤模块，介绍Gateway模式； • URL Web请求，讲解如何解耦具体依赖； |
| 扩展式设计 | • 扩展式设计的过程 |
| 案例分析 |
• 消息队列规范的设计：通过分析JMS、MSMQ的设计，理解抽象的含义，例如理解面向接口设计、接口隔离原则、按意图设计、Facade模式； • 保单问卷调查：讲解如何从坏设计逐步重构到Visitor模式； |
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议题五：设计模式的本质 设计模式的境界 |
• 初学者：拔剑四顾心茫然，不知道该如何运用设计模式 • 熟练者：过尤不及，为模式而模式，常常导致设计过度 • 精通者：无招胜有招，掌握了设计模式的本质，能够恰如其分地运用设计模式 |
| 设计的常见问题 |
• 理论与设计无法有效结合 • 过度运用设计模式 • 急于编码，没有有效的设计 |
| 设计模式的本质 |
• 合理的职责分配是基础 • 封装并抽象变化是核心 • 合理运用面向对象设计思想 • 合理运用面向对象设计原则 |
| 案例分析：JUnit框架 |
通过全面剖析JUnit测试框架，了解大师的设计艺术，展现JUnit是如何保证框架的简单、可扩展、可重用。内容包括： • JUnit的组件结构 • JUnit的Test Case设计 • 如何支持Test Result显示的扩展 • JUnit中如何通过复杂的设计来简化用户的使用 |
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议题一：卓越的软件设计思想 卓越软件设计的特征 • 体现简单之美的设计方案 • 可重用的对象与组件 • 支持良好的可扩展性 • 充分的测试覆盖率 • 可读性高的代码； |
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案例分析 • 代码阅读：通过运用组合方法模式思想对代码进行重构，进而演化为Template Method模式去除重复代码 • 代码阅读：分析面向对象设计方法所不能解决的重复问题，从而引入函数式思想去除重复 • 邮件服务器：分析邮件服务器代码暴露的问题，在可重用性、代码可维护性、可扩展性等诸多方面着手，剖析代码坏味道。 |
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面向对象的设计要素 • 合理封装的要点 • 迪米特法则 • 继承与委派的区别 • 关注点分离原则 • 多态与抽象 |
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案例分析 • 报表系统之参数处理：了解封装的本质，明确职责的分配以及智能对象的意义，理解“信息专家”模式。 • 事务处理的设计：通过分析职责的承担者，从而辨别职责的分配，并以组合桥接的方式进行抽象的分离。 • 电子商务系统之订单处理：对行为的封装，职责的委派而非继承的方式，进而重构到Command模式。 |
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面向对象设计核心的SOLID原则 • 单一职责原则（SRP）：该原则是合理封装对象，分配职责的重要原则； • 开放封闭原则（OCP）：该原则体现了扩展式开发的核心思想； • Liskov替换原则（LSP）：可以将该原则视为是对是否正确运用继承的检验标准； • 接口隔离原则（ISP)：对于接口的粒度进行规划，以便于设计出更好的接口； • 依赖倒置原则（DCP）：对于依赖和解耦的分析，利用抽象保证设计的可扩展性； |
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议题二：整洁代码与重构 编写整洁的代码 • 糟糕的代码与混乱的代价，整洁代码的艺术； • 如何对变量、方法和类进行命名； • 如何设计方法，遵循DRY与CQS原则； • 如何进行错误处理和异常处理； • 如何组织类和包； |
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案例分析 给出真实项目中真实的代码片段，对这些代码进行分析，并利用整洁代码的原则进行改善。这些代码涉及到的问题包括：循环嵌套太多，方法命名不合理，缺乏足够的封装，性能问题； |
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通过重构改善既有代码 • 破窗理论与重构的原则，包括重构与设计的关系，重构的时机和开展重构的原因 • 介绍代码的坏味道：详细介绍各种代码的坏味道，包括重复的代码、过长函数、过大类、依恋情结、平行继承体系、发散式变化、霰弹式修改等22种坏味道。 • 介绍常见的重构手法，例如提取参数、提取方法、提取类、搬移方法、提取参数对象，以委托取代继承等，并利用实际的案例展现如何对丑陋的代码进行重构。 |
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案例分析 对媒体管理系统的坏味道识别，利用重构改善代码，并逐步引入Strategy模式与Visitor模式，进而改善设计。 |
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议题三：合理的职责分配是良好设计的基础 职责驱动设计 • 职责的层次：包括职责层次的识别、职责层次与软件架构层次之间的关系、职责与概念、规约与实现 • 对象的角色：角色、职责与协作是三位一体的关系，角色是发起职责的对象，职责则应该是对象之间的协作 • 模块级的职责分配：如何根据职责对模块进行分解，了解高内聚、松耦合原则。 |
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案例分析 • 对邮件服务器进行分析，通过分辨职责层次，来改善设计。并提出需求变更，从而引入对观察者模式、策略模式、简单工厂模式、调停者模式与职责链模式的对比与分析； • 处理HTTP请求与应答，体现信息持有者角色； • JMS对Queue的创建体现构造者角色； • 税务报告的生成体现服务提供者角色； • 服务定位器体现协调者角色； • 内容验证器体现控制者角色； • EISaaS的模块划分； • 基于AKKA的REST框架Spray； • 国际报税系统的架构演进，提出模块重用的方式； |
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职责分配遵循的原则与模式 • 分析单一职责原则：分析该原则的核心思想，关注对象的变化点 • 专家模式：专家模式的核心思想是信息的持有者是操作该信息的专家 • 自治对象：分析了自治对象的特征，分别包括：最小完备，稳定空间，自我履行与独立进化 |
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案例分析 • 设备状态的迁移：利用“自治对象”思想逐步引入State模式，并结合实际需求分析标准State模式的问题，从而对该模式进行改进 |
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议题四：应对需求的变化，设计可扩展的软件 如何应对需求的变化 • 抽象的关键在于寻找多个对象（或行为）具有的共同特征，并对特性进行泛化 • 函数式非凡的抽象能力 • 识别变化点，对变化进行封装 • 解耦具体依赖：介绍常见的解除具体依赖的方法，包括表驱动法、配置与反射、IoC容器、惯例优于配置 案例分析 • 项目管理模型的抽象，通过对多种项目管理过程进行分析，对各种模型概念进行分类，并抽象出模型的共同特征，从而简化模型； • 电子商务系统的票据业务规则，引入Specification模式； • CIMS系统的机器加载策略，引入Strategy模式； • 短信服务，引入Facade模式与Adpater模式； • 人力资源系统考勤模块，介绍Gateway模式； • URL Web请求，讲解如何解耦具体依赖； |
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扩展式设计 • 扩展式设计的过程 |
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案例分析 • 消息队列规范的设计：通过分析JMS、MSMQ的设计，理解抽象的含义，例如理解面向接口设计、接口隔离原则、按意图设计、Facade模式； • 保单问卷调查：讲解如何从坏设计逐步重构到Visitor模式； |
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议题五：设计模式的本质 设计模式的境界 • 初学者：拔剑四顾心茫然，不知道该如何运用设计模式 • 熟练者：过尤不及，为模式而模式，常常导致设计过度 • 精通者：无招胜有招，掌握了设计模式的本质，能够恰如其分地运用设计模式 |
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设计的常见问题 • 理论与设计无法有效结合 • 过度运用设计模式 • 急于编码，没有有效的设计 |
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设计模式的本质 • 合理的职责分配是基础 • 封装并抽象变化是核心 • 合理运用面向对象设计思想 • 合理运用面向对象设计原则 |
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案例分析：JUnit框架 通过全面剖析JUnit测试框架，了解大师的设计艺术，展现JUnit是如何保证框架的简单、可扩展、可重用。内容包括： • JUnit的组件结构 • JUnit的Test Case设计 • 如何支持Test Result显示的扩展 • JUnit中如何通过复杂的设计来简化用户的使用 |
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