从开始学习程序设计，这三个词依次随着开发语言出现在我的世界里，虽然一路在进阶升级打怪，但是一直缺少对三者深入思考理解的过程，知道的都是从各个知识获取途径的观念，还未形成自己的认知，直到被米boss问道，区别是什么，突然懵了，把那些已知的概念搬出来，讲给米boss，看到眼神的那一刻我知道，我又没理解正确。也是经过这段时间思考了，虽然不知道是否理解正确，但是写写自己的认知吧，这样万一有天开窍了，还知道错到什么地方，如果各位大神看出了什么理解偏颇之处，恳请各位大神赐教。

面向过程（PO）

面向过程是随着VB一起来到我的世界，那个时候会的非常有限，感觉能把程序写出来自己就非常棒了，VB是做那种可视化界面，在工具栏拖个框框放到面板上，然后就在各个事件上写完整的逻辑，什么封装，抽象，继承一概不懂，就有一种一个方法把实现过程需要的逻辑都罗列了，面向过程分析的是步骤。这样说过于抽象，举个例子，洗衣机洗衣服。

1、打开洗衣机
2、放入衣服
3、放入洗衣液
4、关上洗衣机

拆分流程，完成这件事情，都做了哪些流程，不关心谁做的。这样做行不行，首先肯定没问题，但是有什么问题呢？如果在洗衣服的流程中加个柔顺剂，那么这个洗衣服的流程都存在被改动的风险，即可维护性低，不易扩展，不容易复用。

简单来说面向过程，自顶向下，逐步细化！面向过程，就是按照我们分析好了的步骤，按部就班的依次执行就行了！所以当我们用面向过程的思想去编程或解决问题时，首先一定要把详细的实现过程弄清楚。一旦过程设计清楚，代码的实现简直轻而易举。

面向对象（OOP）

面向对象则是随着.Net和Java一起来到我的世界，这个时候已经知道面向过程存在一些问题，也学习过设计模式了，知道程序设计七大原则。

1、单一职责、2、开闭原则、3、里氏替换、4、依赖倒置、5、接口隔离、6、迪米特法则、7、合成复用

也知道面向对象的三大特征，封装，继承，多态。

也知道何为对象？现实世界中，任何一个操作或者是业务逻辑的实现都需要一个实体来完成，也就是说，实体就是动作的支配者，没有实体，就肯定没有动作发生，其实对应到程序世界，实体即对象，对象由属性和方法组成，例如人属性则指身高，体重之类特征性内容，而方法则指能做什么。面向对象把问题看作由对象的属性与对象所进行的行为组成。基于对象的概念，以类作为对象的模板，把类和继承作为构造机制，以对象为中心，来思考并解决问题。

有了这些理论该怎么解决面向过程中存在问题呢？接着上边的案例，洗衣机洗衣服，主要涉及两个对象，洗衣机，有两个方法打开洗衣机，关上洗衣机。而人则有三个方法，放衣服，放洗衣液。使用面向对象编程方式

1、洗衣机.打开洗衣机
2、人.放衣服
3、人.放洗衣液
4、洗衣机.关上洗衣机

从编程上区别，就是对象成为了方法的执行者，每个流程的执行都需要一个对象，也就是代码中的类。这样的好处就是，刚才在面向过程中想加入柔顺剂的过程非常简单，在人这个对象中添加个方法即可，就是经常说高耦合低内聚，也变的更加容易维护，拓展，复用也变的容易。

所谓的面向对象，就是在编程的时候尽可能的去模拟真实的现实世界，按照现实世界中的逻辑去处理一个问题，分析问题中参与其中的有哪些实体，这些实体应该有什么属性和方法，我们如何通过调用这些实体的属性和方法去解决问题。

函数式编程（FP）

函数式编程是随着Java的lambda表达式进入我的世界，被GO语言深入。在Java中使用lambda表达式，只知道可以简化代码编写流程，还不能理解其后面的含义，还记得使用lambda有个限制点，变量一旦被赋值则不可变，最明显的内容，如果不这样写则无法编译通过。下面通过函数式编程的概念来认识它

1、函数式编程的显著特征-不可变|无副作用|引用透明

在函数式编程中，一个变量一旦被赋值，是不可改变的。没有可变的变量，意味着没有状态。而中间状态是导致软件难以管理的一个重要原因，尤其在并发状态下，稍有不慎，中间状态的存在很容易导致问题。没有中间状态，也就能避免这类问题。无中间状态，更抽象地说是没有副作用。说的是一个函数只管接受一些入参，进行计算后吐出结果，除此以外不会对软件造成任何其他影响，把这个叫做没有副作用。因为没有中间状态，因此一个函数的输出只取决于输入，只要输入是一致的，那么输出必然是一致的。这个又叫做引用透明

2、函数式编程的目标 - 模块化

结构化编程和非结构化编程的区别，从表面上看比较大的一个区别是结构化编程没了“goto”语句。但更深层次是结构化编程使得模块化成为可能。像goto语句这样的能力存在，虽然会带来一定的便利，但是它会打破模块之间的界限，让模块化变得不容易。模块化有诸多好处，首先模块内部是更小的单一的逻辑，更容易编程；其次模块化有利于复用；最后模块化使得每个模块也更加易于测试。模块化是软件成功的关键所在，模块化的本质是对问题进行分解，针对细粒度的子问题编程解决，然后把一个个小的解决方案整合起来，解决完整的问题。这里就需要一个机制，可以将一个个小模块整合起来。函数式编程有利于小模块的整合，有利于模块化编程。

3、将函数整合起来 - 高阶函数(Higher-order Functions)

高阶函数的定义。满足以下其中一个条件即可称为高阶函数：

• 接受一个或者多个函数作为其入参（takes one or more functions as arguments）
• 返回值是一个函数 （returns a function as its result）

假如我们需要计算出学校中所有女生的成绩，和所有女老师的年龄。传统的编程方式我们是这样做的：

//用函数式编程的方式求解，可以这样做：
//求所有女生的成绩
List<Integer> grades = students.stream().filter(s -> s.sex.equals("femail")).map(s -> {return s.grade}).collect(Collectors.toList());
//求所有女老师的年龄
List<Integer> ages = teachers.stream().filter(t -> t.sex.equals("femail")).map(t -> {return t.age}).collect(Collectors.toList());

例子中使用的是比较著名的高阶函数，map, filter，此外常听到的还有reduce。这些高阶函数将循环给抽象了。map，filter里面可以传入不同的函数，操作不同的数据类型。但高阶函数本身并不局限于map，reduce，filter，满足上述定义的都可以成为高阶函数。高阶函数像骨架一样支起程序的整体结构，具体的实现则由作为参数传入的具体函数来实现。因此，我们看到高阶函数提供了一种能力，可以将普通函数（功能模块）整合起来，使得任一普通函数都能被灵活的替换和复用。

4、惰性计算

除了高阶函数和仿函数（或闭包）的概念，还引入了惰性计算的概念。在惰性计算中，表达式不是在绑定到变量时立即计算，而是在求值程序需要产生表达式的值时进行计算。延迟的计算使您可以编写可能潜在地生成无穷输出的函数。因为不会计算多于程序的其余部分所需要的值，所以不需要担心由无穷计算所导致的 out-of-memory 错误。一个惰性计算的例子是生成无穷 Fibonacci 列表的函数，但是对第n个Fibonacci 数的计算相当于只是从可能的无穷列表中提取一项。

在函数式编程中 函数是"第一等公民" ，所谓"第一等公民"（first class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。

举例来说，下面代码中的print变量就是一个函数，可以作为另一个函数的参数。

var print = function(i){ console.log(i);};
[1,2,3].forEach(print);

看待函数式编程，如果只看到一些具体的特性，像map，reduce，缓求值等等，就会觉得不过如此，甚至觉得不过是把一些常用的逻辑整理了一下而已，那就错过了函数式编程的精彩。 我们需要从函数式编程的思想基石--基于函数构建软件，以及函数式编程对于模块化的益处，我们就能看到函数式编程思想的魅力。

函数式编程，大量使用函数，减少代码重复，提升开发效率；接近自然语言，易于理解；因为不依赖外界状态，只要给定输入参数，结果必定相同，方便代码管理；因为不存在修改变量，天生更易于并发，也能理解，GO语言默认是传值的。

三者的理解

优点 ：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。
不足 ：不易维护、不易复用、不易扩展

优点 ：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统 更加灵活、更加易于维护
缺点 ：因为需要创建大量的类，性能不高，不适合对性能要求很苛刻的地方。

函数式编程

优点 ：变量不可变，引用透明，天生适合并发。表达方式更加符合人类日常生活中的语法，代码可读性更强。实现同样的功能函数式编程所需要的代码比面向对象编程要少很多，代码更加简洁明晰。函数式编程广泛运用于科学研究中，因为在科研中对于代码的工程化要求比较低，写起来更加简单，所以使用函数式编程开发的速度比用面向对象要高很多，如果是对开发速度要求较高但是对运行资源要求较低同时对速度要求较低的场景下使用函数式会更加高效。

缺点 ：由于所有的数据都是不可变的，所以所有的变量在程序运行期间都是一直存在的，非常占用运行资源。同时由于函数式的先天性设计导致性能一直不够。虽然现代的函数式编程语言使用了很多技巧比如惰性计算等来优化运行速度，但是始终无法与面向对象的程序相比，当然面向对象程序的速度也不够快。函数式编程虽然已经诞生了很多年，但是至今为止在工程上想要大规模使用函数式编程仍然有很多待解决的问题，尤其是对于规模比较大的工程而言。如果对函数式编程的理解不够深刻就会导致跟面相对象一样晦涩难懂的局面。

函数式编程和面向对象编程各有利弊，一个语法更加自由，一个健壮性更好。作为程序员应该对两种编程方式都有所了解，不管是哪种方式，只要能够很好的解决当前的问题就是正确的方式，毕竟对于软件工程来说解决问题是最主要的，用的工具反而没有那么重要，就像对程序员来说语言不重要，重要的是解决问题的思想。

现在这两者的发展趋势是相互借鉴的，许多以面向对象作为基础的语言例如Java等都在新的版本中添加了对函数式编程的支持，而函数式编程则借鉴了一些在面向对象语言里用的一些编译技巧使得程序运行更快。

从开始学习程序设计，这三个词依次随着开发语言出现在我的世界里，虽然一路在进阶升级打怪，但是一直缺少对三者深入思考理解的过程，知道的都是从各个知识获取途径的观念，还未形成自己的认知，直到被米boss问道，区别是什么，突然懵了，把那些已知的概念搬出来，讲给米boss，看到眼神的那一刻我知道，我又没理解正确。也是经过这段时间思考了，虽然不知道是否理解正确，但是写写自己的认知吧，这样万一有天开窍了，还知道错到什么地方，如果各位大神看出了什么理解偏颇之处，恳请各位大神赐教。面向过程（PO） ... 设计模式之 Singleton(单态/单件) 阎宏博士讲解：单例（Singleton）模式 保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点 设计模式之 Factory(工厂方法和抽象工厂) 使用工厂模式就象使用 new 一样频繁. 设计模式之 Builder 汽车由车轮 方向盘 发动机很多部件组成，同时，将这些部件组装成汽车也是一件复杂的工作，Builder 模式就是将这两 种情况分开进行。 设计模式之 Prototype(原型) 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。 B. 结构模式 设计模式之 Adapter(适配器) 使用类再生的两个方式:组合(new)和继承(extends),这个已经在 thinking in java中提到过. 设计模式之 Proxy(代理) 以 Jive 为例,剖析代理模式在用户级别授权机制上的应用 设计模式之 Facade(门面？) 可扩展的使用 JDBC针对不同的数据库编程,Facade提供了一种灵活的实现. 设计模式之 Composite(组合) 就是将类用树形结构组合成一个单位.你向别人介绍你是某单位，你是单位中的一个元素，别人和你做买卖，相当于 和单位做买卖。文章中还对 Jive再进行了剖析。 设计模式之 Decorator(装饰器) Decorator 是个油漆工,给你的东东的外表刷上美丽的颜色. 设计模式之 Bridge(桥连) 将牛郎织女分开(本应在一起,分开他们,形成两个接口),在他们之间搭建一个桥(动态的结合) 设计模式之 Flyweight(共享元) 提供 Java运行性能,降低小而大量重复的类的开销. C. 行为模式 设计模式之 Command(命令) 什么是将行为封装,Command 是最好的说明. 设计模式之 Observer(观察者) 介绍如何使用 Java API 提供的现成 Observer 设计模式之 Iterator(迭代器) 这个模式已经被整合入Java的Collection.在大多数场合下无需自己制造一个Iterator,只要将对象装入Collection中， 直接使用 Iterator 进行对象遍历。 设计模式之 Template(模板方法) 实际上向你介绍了为什么要使用 Java 抽象类,该模式原理简单,使用很普遍. 设计模式之 Strategy(策略) 不同算法各自封装,用户端可随意挑选需要的算法. 设计模式之 Chain of Responsibility(责任链) 各司其职的类串成一串,好象击鼓传花,当然如果自己能完成,就不要推委给下一个. 设计模式之 Mediator(中介) Mediator 很象十字路口的红绿灯,每个车辆只需和红绿灯交互就可以. 设计模式之 State(状态) 状态是编程中经常碰到的实例,将状态对象化,设立状态变换器,便可在状态中轻松切换. 设计模式之 Memento(注释状态？) 很简单一个模式,就是在内存中保留原来数据的拷贝. 设计模式之 Interpreter(解释器) 主要用来对语言的分析,应用机会不多. 设计模式之 Visitor(访问者) 访问者在进行访问时,完成一系列实质性操作,而且还可以扩展. 设计模式引言 设计 面向对象 软件比较困难，而设计可复用的 面向对象 软件就更加困难。你必须找到相关的对象，以适当的粒度将它们归 类，再定义类的接口和继承层次，建立对象之间的基本关系。你的设计应该对手头的问题有针对性，同时对将来的问题和需求 也要有足够的通用性。 你也希望避免重复设计或尽可能少做重复设计。有经验的 面向对象 设计者会告诉你，要一下子就得到复用性和灵活性好的设计， 即使不是不可能的至少也是非常困难的。一个设计在最终完成之前常要被复用好几次，而且每一次都有所修改。 有经验的 面向对象 设计者的确能做出良好的设计，而新手则面对众多选择无从下手，总是求助于以前使用过的非 面向对象 技术。新手需要花费较长时间领会良好的 面向对象 设计是怎么回事。有经验的设计者显然知道一些新手所不知道的东西，这又 是什么呢？ 内行的设计者知道：不是解决任何问题都要从头做起。他们更愿意复用以前使用过的解决方案。当找到一个好的解决方案，他 们会一遍又一遍地使用。这些经验是他们成为内行的部分原因。因此，你会在许多 面向对象 系统中看到类和相互通信的对象（ c o m m u n i c a t i n go b j e c t）的重复模式。这些模式解决特定的设计问题，使 面向对象 设计更灵活、优雅，最终复用性更 好。它们帮助设计者将新的设计建立在以往工作的基础上，复用以往成功的设计方案。 一个熟悉这些模式的设计者不需要再去发现它们，而能够立即将它们应用于设计问题中。以下类比可以帮助说明这一点。 小说家和剧本作家很少从头开始设计剧情。他们总是沿袭一些业已存在的模式，像“悲剧性英雄”模式(《麦克白》、《哈姆雷特》 等)或“浪漫小说”模式(存在着无数浪漫小说)。同样地， 面向对象 设计员也沿袭一些模式，像“用对象表示状态”和“修饰对象以便 于你能容易地添加/删除属性”等。一旦懂得了模式，许多设计决策自然而然就产生了。 我们都知道设计经验的重要价值。你曾经多少次有过这种感觉—你已经解决过了一个问题但就是不能确切知道是在什么地 方或怎么解决的？如果你能记起以前问题的细节和怎么解决它的，你就可以复用以前的经验而不需要重新发现它。然而，我们 并没有很好记录下可供他人使用的软件设计经验。 学习 GoF设计模式的重要性 著名的 EJB 领域顶尖的专家 Richard Monson-Haefel 在其个人网站:www.EJBNow.com 中极力推荐的 GoF 的《设计模式》,原文 Design Patterns Most developers claim to experience an epiphany reading this book. If you've never read the Design Patterns book then you have suffered a very serious gap in your programming education that should be remedied immediately. 翻译: 很多程序员在读完这本书,宣布自己相当于经历了一次"主显节"(纪念那稣降生和受洗的双重节日),如果你从来没有读 过这本书,你会在你的程序教育生涯里存在一个严重裂沟,所以你应该立即挽救弥补! 可以这么说：GoF 设计模式是程序员真正掌握 面向对象 核心思想的必修课。虽然你可能已经通过了 SUN 的很多令人炫目的 技术认证，但是如果你没有学习掌握 GoF 设计模式，只能说明你还是一个技工。 在浏览《Thingking in Java》(第一版)时，你是不是觉得好象这还是一本 Java 基础语言书籍？但又不纯粹是，因为这本书的作 者将 面向对象 的思想巧妙的融合在 Java 的具体技术上，潜移默化的让你感觉到了一种新的语言和新的思想方式的诞生。 但是读完这本书，你对书中这些蕴含的思想也许需要一种更明晰更系统更透彻的了解和掌握，那么你就需要研读 GoF 的《设 计模式》了。 《Thingking in Java》(第一版中文)是这样描述设计模式的：他在由 Gamma, Helm 和 Johnson Vlissides 简称 Gang of Four(四人 帮),缩写 GoF 编著的《Design Patterns》一书中被定义成一个“里程碑”。事实上，那本书现在已成为几乎所有 OOP( 面向对象 程 序设计)程序员都必备的参考书。(在国外是如此)。 GoF 的《设计模式》是所有 面向对象 语言(C++ Java C#)的基础，只不过不同的语言将之实现得更方便地使用。 GOF 的设计模式是一座"桥" 就 Java 语言体系来说，GOF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。 会 Java 的人越来越多，但是一直徘徊在语言层次的程序员不在少数，真正掌握 Java 中接口或抽象类的应用不是很多，大家 经常以那些技术只适合大型项目为由，避开或忽略它们，实际中，Java 的接口或抽象类是真正体现 Java 思想的核心所在，这些 你都将在 GoF 的设计模式里领略到它们变幻无穷的魔力。 GoF 的设计模式表面上好象也是一种具体的"技术"，而且新的设计模式不断在出现，设计模式自有其自己的发展轨道，而这 些好象和 J2EE .Net 等技术也无关！ 实际上，GoF 的设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想，它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用 和智慧，让你能够真正掌握接口或抽象类的应用，从而在原来的 Java 语言基础上跃进一步，更重要的是，GoF 的设计模式反复 向你强调一个宗旨：要让你的程序尽可能的可重用。 这其实在向一个极限挑战：软件需求变幻无穷，计划没有变化快，但是我们还是要寻找出不变的东西，并将它和变化的东 西分离开来，这需要非常的智慧和经验。 而 GoF 的设计模式是在这方面开始探索的一块里程碑。 J2EE 等属于一种框架软件，什么是框架软件？它不同于我们以前接触的 Java API 等，那些属于 Toolkist(工具箱)，它不再被动 的被使用，被调用，而是深刻的介入到一个领域中去，J2EE 等框架软件设计的目的是将一个领域中不变的东西先定义好，比如 整体结构和一些主要职责(如数据库操作 事务跟踪 安全等)，剩余的就是变化的东西，针对这个领域中具体应用产生的具体不同 的变化需求，而这些变化东西就是 J2EE 程序员所要做的。 由此可见，设计模式和 J2EE 在思想和动机上是一脉相承，只不过 1.设计模式更抽象，J2EE 是具体的产品代码，我们可以接触到，而设计模式在对每个应用时才会产生具体代码。 2.设计模式是比 J2EE 等框架软件更小的体系结构，J2EE 中许多具体程序都是应用设计模式来完成的，当你深入到 J2EE 的内 部代码研究时，这点尤其明显，因此，如果你不具备设计模式的基础知识(GoF 的设计模式)，你很难快速的 理解 J2EE。不能 理解 J2EE,如何能灵活应用？ 3.J2EE 只是适合企业计算应用的框架软件，但是 GoF 的设计模式几乎可以用于任何应用！因此 GoF 的设计模式应该是 J2EE 的重要理论基础之一。 所以说，GoF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。为什么说隐性的？ GOF 的设计模式是一座隐性的"桥" 因为很多人没有注意到这点，学完 Java 基础语言就直接去学 J2EE,有的甚至鸭子赶架，直接使用起 Weblogic 等具体 J2EE 软 件，一段时间下来，发现不过如此，挺简单好用，但是你真正 理解 J2EE 了吗？你在具体案例中的应用是否也是在延伸 J2EE 的思 如果你不能很好的延伸 J2EE 的思想，那你岂非是大炮轰蚊子，认识到 J2EE 不是适合所有场合的人至少是明智的，但我们更 需要将 J2EE 用对地方，那么只有 理解 J2EE 此类框架软件的精髓，那么你才能真正灵活应用 Java 解决你的问题，甚至构架出你自 己企业的框架来。(我们不能总是使用别人设定好的框架，为什么不能有我们自己的框架？) 因此，首先你必须掌握 GoF 的设计模式。虽然它是隐性，但不是可以越过的。 关于本站“设计模式” Java 提供了丰富的 API，同时又有强大的数据库系统作底层支持，那么我们的编程似乎变成了类似积木的简单"拼凑"和调用， 甚至有人提倡"蓝领程序员",这些都是对现代编程技术的不了解所至. 在真正可复用的 面向对象编程 中,GoF 的《设计模式》为我们提供了一套可复用的 面向对象 技术,再配合 Refactoring(重构方法), 所以很少存在简单重复的工作,加上Java 代码的精炼性和 面向对象 纯洁性(设计模式是 java 的灵魂),编程工作将变成一个让你时刻 体验创造快感的激动人心的过程. 为能和大家能共同探讨"设计模式",我将自己在学习中的心得写下来,只是想帮助更多人更容易 理解 GoF 的《设计模式》。由 于原著都是以C++为例, 以Java为例的设计模式基本又都以图形应用为例,而我们更关心Java在中间件等服务器方面的应用,因此, 本站所有实例都是非图形应用,并且顺带剖析 Jive论坛系统.同时为降低 理解 难度，尽量避免使用 UML 图. 如果你有一定的 面向对象编程 经验,你会发现其中某些设计模式你已经无意识的使用过了;如果你是一个新手,那么从开始就 培养自己良好的编程习惯(让你的的程序使用通用的模式,便于他人 理解 ;让你自己减少重复性的编程工作),这无疑是成为一个优秀 程序员的必备条件. 整个设计模式贯穿一个原理:面对接口编程，而不是面对实现.目标原则是:降低耦合,增强灵活性. 建筑和软件中模式之异同 CSDN 的透明特别推崇《建筑的永恒之道》,认为从中探寻到软件的永恒之道,并就"设计模式"写了专门文章《探寻软件的永恒 之道 》,其中很多观点我看了很受启发,以前我也将"设计模式" 看成一个简单的解决方案,没有从一种高度来看待"设计模式"在软 件中地位,下面是我自己的一些想法: 建筑和软件某些地方是可以来比喻的 特别是中国传统建筑,那是很讲模式的,这些都是传统文化使然,比如京剧 一招一式都有套路;中国画,也有套路,树应该怎么画 法?有几种画法?艺术大家通常是创造出自己的套路,比如明末清初,水墨画法开始成熟,这时画树就不用勾勒这个模式了,而是一笔 下去,浓淡几个叶子,待毛笔的水墨要干枯时,画一下树干,这样,一个活生写意的树就画出来. 我上面这些描述其实都是一种模式,创建模式的人是大师,但是拘泥于模式的人永远是工匠. 再回到传统建筑中,中国的传统建筑是过分注重模式了,所以建筑风格发展不大,基本分南北两派,大家有个感觉,旅游时,到南 方,你发现古代名居建筑都差不多;北方由于受满人等少数民族的影响,在建筑色彩上有些与南方迥异,但是很多细节地方都差不多. 这些都是模式的体现. 由于建筑受材料和功用以及费用的影响,所用模式种类不多,这点是和软件很大的不同. 正因为这点不同,导致建筑的管理模式和软件的管理模式就有很多不同, 有些人认识不到这点,就产生了可以大量使用"软件 蓝领"的想法,因为他羡慕建筑中"民工"的低成本. 要知道软件还有一个与建筑截然相反的责任和用途,那就是:现代社会中,计划感不上变化,竞争激烈,所有一切变幻莫测,要应 付所有这些变化,首推信息技术中的软件,只有软件能够帮助人类去应付各种变化.而这点正好与建筑想反,建筑是不能帮助人类去 应付变化的,(它自己反而要求稳固,老老实实帮助人遮风避雨,总不能叫人类在露天或树叶下打开电脑编软件吧). 软件要帮助人类去应付变化,这是软件的首要责任,所以,软件中模式产生的目的就和建筑不一样了,建筑中的模式产生可以因 为很多原因:建筑大师的创意;材料的革新等;建筑中这些模式一旦产生,容易发生另外一个缺点,就是有时会阻碍建筑本身的发展, 因为很多人会不思创造,反复使用老的模式进行设计,阻碍建筑的发展. 但是在软件中,这点正好相反,软件模式的产生是因为变化的东西太多,为减轻人类的负担,将一些不变的东西先用模式固化,这 样让人类可以更加集中精力对付变化的东西,所以在软件中大量反复使用模式(我个人认为这样的软件就叫框架软件了,比如J2EE), 不但没阻碍软件的发展,反而是推动了软件的发展.因为其他使用这套软件的人就可以将更多精力集中在对付那些无法用模式的 应用上来. 可以关于建筑和软件中的模式作用可以总结如下: 在软件中,模式是帮助人类向"变化"战斗,但是在软件中还需要和'变化'直接面对面战斗的武器:人的思维,特别是创造 分析思 维等等，这些是软件真正的灵魂，这种思维可以说只要有实践需求(如有新项目)就要求发生，发生频度高，人类的创造或分析思 维决定了软件的质量和特点。 而在建筑中,模式可以构成建筑全部知识，当有新的需求(如有新项目)，一般使用旧的模式都可以完成，因此对人类的创造以 及分析思维不是每个项目都必须的，也不是非常重要的，对创造性的思维的需求只是属于锦上添花（除非人类以后离开地球居 住了〕。 设计模式之 Singleton(单态) 模式实战书籍《Java实用系统开发指南》 单态定义: Singleton 模式主要作用是保证在 Java 应用程序中，一个类 Class 只有一个实例存在。 在很多操作中，比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有, singleton 能够被状态化; 这样，多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务，比如，你要论坛中的 帖子计数器，每次浏览一次需要计数，单态类能否保持住这个计数，并且能 synchronize 的安全自动加 1，如果你要把这个数字 永久保存到数据库，你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面，Singleton 也能够被无状态化。提供工具性质的功能， Singleton 模式就为我们提供了这样实现的可能。使用 Singleton 的好处还在于可以节省内存，因为它限制了实例的个数，有 利于 Java 垃圾回收（garbage collection）。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用 Singleton 模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。 如何使用? 一般 Singleton 模式通常有几种形式: public class Singleton { private Singleton(){} //在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？ //注意这是 private 只供内部调用 private static Singleton instance = new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本 class 的静态方法，可以直接访问 public static Singleton getInstance() { return instance; 第二种形式: public class Singleton { private static Singleton instance = null; public static synchronized Singleton getInstance() { //这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次 //使用时生成实例，提高了效率！ if (instance==null) instance＝new Singleton(); return instance; } 使用 Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是 lazy initialization，也就是说第一次调用时初始 Singleton，以后就不用再生成了。 注意到 lazy initialization 形式中的 synchronized，这个 synchronized 很重要，如果没有 synchronized，那么使用 getInstance() 是有可能得到多个 Singleton 实例。关于 lazy initialization 的 Singleton 有很多涉及 double-checked locking (DCL)的讨论，有兴趣者 进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用 Singleton 注意事项： 有时在某些情况下，使用 Singleton 并不能达到 Singleton 的目的，如有多个 Singleton 对象同时被不同的类装入器装载；在 EJB 这样的分布式系统中使用也要注意这种情况，因为 EJB 是跨服务器，跨 JVM 的。 我们以 SUN 公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的 ServiceLocator 为例稍微分析一下： 在 Pet Store中 ServiceLocator 有两种，一个是 EJB 目录下；一个是 WEB 目录下，我们检查这两个 ServiceLocator 会发现内容 差不多，都是提供 EJB 的查询定位服务，可是为什么要分开呢？仔细研究对这两种 ServiceLocator 才发现区别：在 WEB 中的 ServiceLocator 的采取 Singleton 模式，ServiceLocator 属于资源定位，理所当然应该使用 Singleton 模式。但是在 EJB 中，Singleton 模式已经失去作用，所以 ServiceLocator 才分成两种，一种面向 WEB 服务的，一种是面向 EJB 服务的。 Singleton 模式看起来简单，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要对 Java 的类 线程 内存等概念有相当 总之：如果你的应用基于容器，那么 Singleton 模式少用或者不用，可以使用相关替代技术。 进一步深入可参考： Double-checked locking and the Singleton pattern When is a singleton not a singleton? 设计模式如何在具体项目中应用见《Java 实用系统开发指南》。 设计模式之 Factory 工厂模式定义:提供创建对象的接口. 为何使用? 工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。 为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的 new，我们经常要根据类 Class 生成实例对象，如 A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后 new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做， 可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。 我们以类 Sample为例， 如果我们要创建 Sample的实例对象: Sample sample=new Sample(); 可是，实际情况是，通常我们都要在创建 sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。 首先，我们想到的是，可以使用 Sample的构造函数，这样生成实例就写成: Sample sample=new Sample(参数); 但是，如果创建 sample 实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数 中，那你的代码很难看了（就需要 Refactor 重整）。 为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多， 将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于 Java 面向对象 的原则， 面向对象 的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段 之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。 在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从 Sample的构造函数中分离出去。 这时我们就需要 Factory 工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单 new Sample(参数)。还有,如果 Sample 有个继承 如 MySample, 按照面向接口编程,我们需要将 Sample 抽象成一个接口.现在 Sample 是接口,有两个子类 MySample 和 HisSample .我们要实例化他们时,如下: Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample(); 随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以 前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的. 但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了. 你会建立一个专门生产 Sample实例的工厂: public class Factory{ public static Sample creator(int which){ //getClass 产生 Sample 一般可使用动态类装载装入类。 if (which==1) return new SampleA(); else if (which==2) return new SampleB(); 那么在你的程序中,如果要实例化 Sample 时.就使用 Sample sampleA=Factory.creator(1); 这样,在整个就不涉及到 Sample 的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻: 就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可 能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵. 使用工厂方法 要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的 Sample,产品接口下有 Sample接口的实现类,如 SampleA,其次要有一个 factory 类，用来生成产品 Sample，如下图，最右边是生产的对象 Sample： 进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类 concreteFactory 了。 工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory). 这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象 Sample,如果我们还有新的产品接口 Sample2. 这里假设：Sample有两个 concrete 类 SampleA 和 SamleB，而 Sample2 也有两个 concrete类 Sample2A 和 SampleB2 那么，我们就将上例中 Factory 变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现，下面就是将上例中的 Factory 拓展成抽象工厂: public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ......... return new SampleA public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A public class BombFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ...... return new SampleB public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B 从上面看到两个工厂各自生产出一套 Sample和 Sample2,也许你会疑问，为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产 Sample和 Sample2? 抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为 SimpleFactory 内，生产 Sample和生产 Sample2 的方法之间有一定联系， 所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以 名称叫 SimpleFactory。 在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用， 我们以 Jive的 ForumFactory 为例，这个例子在前面的 Singleton 模式中我们讨论过，现在再讨论其工厂模式: public abstract class ForumFactory { private static Object initLock = new Object(); private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null; public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { //If no valid authorization passed in, return null. if (authorization == null) { return null; //以下使用了 Singleton 单态模式 if (factory == null) { synchronized(initLock) { if (factory == null) { ...... try { //动态转载类 Class c = Class.forName(className); factory = (ForumFactory)c.newInstance(); catch (Exception e) { return null; //Now, 返回 proxy.用来限制授权对 forum 的访问 return new ForumFactoryProxy(authorization, factory, factory.getPermissions(authorization)); //真正创建 forum 的方法由继承 forumfactory 的子类去完成. public abstract Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException; 因为现在的 Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法 ForumFactory 就提供了提供动态接口: private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 你可以使用自己开发的创建 forum 的方法代替 com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory 就可以. 在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有 Singleton 单态模式,以及 proxy模式,proxy 模式主要用来 授权用户对 forum 的访问,因为访问 forum 有两种人:一个是注册用户 一个是游客 guest,那么那么相应的权限就不一样,而且 这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个 proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果. 看看 Java 宠物店中的 CatalogDAOFactory: public class CatalogDAOFactory { * 本方法制定一个特别的子类来实现 DAO 模式。 * 具体子类定义是在 J2EE 的部署描述器中。 public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { CatalogDAO catDao = null; try { InitialContext ic = new InitialContext(); //动态装入 CATALOG_DAO_CLASS //可以定义自己的 CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码 //的前提下，完成系统的巨大变更。 String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); } catch (NamingException ne) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while getting DAO type : \n" + ne.getMessage()); } catch (Exception se) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting DAO type : \n" + se.getMessage()); return catDao; } CatalogDAOFactory 是典型的工厂方法， catDao 是通过动态类装入器 className 获得 CatalogDAOFactory 具体实现 子类，这个实现子类在 Java 宠物店是用来操作 catalog 数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类， 将自己的子类名给与 CATALOG_DAO_CLASS 变量就可以。 由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一下具体的工厂方法，系统其他 地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化。 设计模式之 Builder Builder 模式定义: 将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示. Builder 模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们.用户不知 道内部的具体构建细节.Builder 模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到. 为何使用? 是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程和部件. 因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机还有各种小零件等等,部件很多,但 远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装 过程分开. 如何使用? 首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder 模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用 Builder 类和 Director 类来表示. 首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件: public interface Builder { //创建部件 A 比如创建汽车车轮 void buildPartA(); //创建部件 B 比如创建汽车方向盘 void buildPartB(); //创建部件 C 比如创建汽车发动机 void buildPartC(); //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车) //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的 Director 类中进行. //从而实现了解耦过程和部件 Product getResult(); 用 Director 构建最后的复杂对象,而在上面 Builder 接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就 是说 Director 的内容是如何将部件最后组装成成品: public class Director { private Builder builder; public Director( Builder builder ) { this.builder = builder; // 将部件 partA partB partC 最后组成复杂对象 //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程 public void construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); } Builder 的具体实现 ConcreteBuilder: 通过具体完成接口 Builder 来构建或装配产品的部件; 定义并明确它所要创建的是什么具体东西; 提供一个可以重新获取产品的接口: public class ConcreteBuilder implements Builder { Part partA, partB, partC; public void buildPartA() { //这里是具体如何构建 partA 的代码 public void buildPartB() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 public void buildPartC() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 public Product getResult() { //返回最后组装成品结果 复杂对象:产品 Product: public interface Product { } 复杂对象的部件: public interface Part { } 我们看看如何调用 Builder 模式: ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder(); Director director = new Director( builder ); director.construct(); Product product = builder.getResult(); Builder 模式的应用 在 Java 实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共 享时,就需要使用池. "池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这 些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能.修改 Builder 模式中 Director 类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件. 设计模式之 Prototype(原型) 原型模式定义: 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象. Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个 原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。 如何使用? 因为 Java 中的提供 clone()方法来实现对象的克隆,所以 Prototype模式实现一下子变得很简单. 以勺子为例： public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable String spoonName; public void setSpoonName(String spoonName) {this.spoonName = spoonName;} public String getSpoonName() {return this.spoonName;} public Object clone() Object object = null; try { object = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException exception) { System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable"); return object; 有个具体实现(ConcretePrototype): public class SoupSpoon extends AbstractSpoon public SoupSpoon() setSpoonName("Soup Spoon"); 调用 Prototype 模式很简单: AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon(); AbstractSpoon spoon2 = spoon.clone(); 当然也可以结合工厂模式来创建 AbstractSpoon 实例。 在 Java 中 Prototype 模式变成 clone()方法的使用，由于 Java 的纯洁的 面向对象 特性，使得在 Java 中使用设计模式变 得很自然，两者已经几乎是浑然一体了。这反映在很多模式上，如 Interator 遍历模式。 设计模式之 Adapter(适配器) 适配器模式定义: 将两个不兼容的类纠合在一起使用，属于结构型模式,需要有 Adaptee(被适配者)和 Adaptor(适配器)两个身份. 为何使用? 我们经常碰到要将两个没有关系的类组合在一起使用,第一解决方案是：修改各自类的接口，但是如果我们没有源代码，或 者，我们不愿意为了一个应用而修改各自的接口。 怎么办? 使用 Adapter，在这两种接口之间创建一个混合接口(混血儿). 如何使用? 实现 Adapter 方式,其实"think in Java"的"类再生"一节中已经提到,有两种方式：组合(composition)和继承 (inheritance). 假设我们要打桩，有两种类：方形桩 圆形桩. public class SquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); public class RoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); 现在有一个应用,需要既打方形桩,又打圆形桩.那么我们需要将这两个没有关系的类综合应用.假设 RoundPeg 我们没有源 代码,或源代码我们不想修改,那么我们使用 Adapter 来实现这个应用: public class PegAdapter extends SquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; public PegAdapter(RoundPeg peg)(this.roundPeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} 在上面代码中,RoundPeg 属于 Adaptee,是被适配者.PegAdapter 是 Adapter,将 Adaptee(被适配者 RoundPeg)和 Target(目标 SquarePeg)进行适配.实际上这是将组合方法(composition)和继承(inheritance)方法综合运用. PegAdapter 首先继承 SquarePeg，然后使用 new 的组合生成对象方式，生成 RoundPeg 的对象 roundPeg，再重载父 类 insert()方法。从这里,你也了解使用 new生成对象和使用 extends 继承生成对象的不同,前者无需对原来的类修改,甚至无 需要知道其内部结构和源代码. 如果你有些 Java 使用的经验，已经发现，这种模式经常使用。 进一步使用 上面的 PegAdapter 是继承了 SquarePeg,如果我们需要两边继承，即继承 SquarePeg 又继承 RoundPeg,因为 Java 中 不允许多继承，但是我们可以实现(implements)两个接口(interface) public interface IRoundPeg{ public void insertIntoHole(String msg); public interface ISquarePeg{ public void insert(String str); 下面是新的 RoundPeg 和 SquarePeg, 除了实现接口这一区别，和上面的没什么区别。 public class SquarePeg implements ISquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); public class RoundPeg implements IRoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); 下面是新的 PegAdapter,叫做 two-way adapter: public class PegAdapter implements IRoundPeg,ISquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; private SquarePeg squarePeg; // 构造方法 public PegAdapter(RoundPeg peg){this.roundPeg=peg;} // 构造方法 public PegAdapter(SquarePeg peg)(this.squarePeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} 还有一种叫 Pluggable Adapters,可以动态的获取几个 adapters 中一个。使用 Reflection 技术，可以动态的发现类中的 Public 方法。 设计模式之 Proxy(代理) 理解 并使用设计模式,能够培养我们良好的 面向对象编程 习惯,同时在实际应用中,可以如鱼得水,享受游刃有余的乐趣. 代理模式是比较有用途的一种模式,而且变种较多,应用场合覆盖从小结构到整个系统的大结构,Proxy 是代理的意思,我们 也许有代理服务器等概念,代理概念可以解释为:在出发点到目的地之间有一道中间层,意为代理. 设计模式中定义: 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问. 为什么要使用 Proxy? 1.授权机制 不同级别的用户对同一对象拥有不同的访问权利,如 Jive 论坛系统中,就使用 Proxy 进行授权机制控制,访问 论坛有两种人:注册用户和游客(未注册用户),Jive 中就通过类似 ForumProxy 这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权 2.某个客户端不能直接操作到某个对象,但又必须和那个对象有所互动. 举例两个具体情况: (1)如果那个对象是一个是很大的图片,需要花费很长时间才能显示出来,那么当这个图片包含在文档中时,使用编辑器或浏 览器打开这个文档,打开文档必须很迅速,不能等待大图片处理完成,这时需要做个图片 Proxy 来代替真正的图片. (2)如果那个对象在 Internet 的某个远端服务器上,直接操作这个对象因为网络速度原因可能比较慢,那我们可以先用 Proxy来代替那个对象. 总之原则是,对于开销很大的对象,只有在使用它时才创建,这个原则可以为我们节省很多宝贵的 Java 内存. 所以,有些人认 为 Java 耗费资源内存,我以为这和程序编制思路也有一定的关系. 如何使用 Proxy? 以 Jive 论坛系统为例,访问论坛系统的用户有多种类型:注册普通用户 论坛管理者 系统管理者 游客,注册普通用户才能发 言;论坛管理者可以管理他被授权的论坛;系统管理者可以管理所有事务等,这些权限划分和管理是使用 Proxy完成的. Forum 是 Jive的核心接口,在 Forum 中陈列了有关论坛操作的主要行为,如论坛名称 论坛描述的获取和修改,帖子发表删 除编辑等. 在 ForumPermissions 中定义了各种级别权限的用户: public class ForumPermissions implements Cacheable { * Permission to read object. public static final int READ = 0; * Permission to administer the entire sytem. public static final int SYSTEM_ADMIN = 1; * Permission to administer a particular forum. */ public static final int FORUM_ADMIN = 2; * Permission to administer a particular user. public static final int USER_ADMIN = 3; * Permission to administer a particular group. public static final int GROUP_ADMIN = 4; * Permission to moderate threads. public static final int MODERATE_THREADS = 5; * Permission to create a new thread. public static final int CREATE_THREAD = 6; * Permission to create a new message. public static final int CREATE_MESSAGE = 7; * Permission to moderate messages. public static final int MODERATE_MESSAGES = 8; ..... public boolean isSystemOrForumAdmin() { return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]); ..... 因此,Forum 中各种操作权限是和 ForumPermissions 定义的用户级别有关系的,作为接口 Forum 的实现:ForumProxy 正是将这种对应关系联系起来.比如,修改 Forum 的名称,只有论坛管理者或系统管理者可以修改,代码如下: public class ForumProxy implements Forum { private ForumPermissions permissions; private Forum forum; this.authorization = authorization; public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization, ForumPermissions permissions) this.forum = forum; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; } ..... public void setName(String name) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException //只有是系统或论坛管理者才可以修改名称 if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) { forum.setName(name); else { throw new UnauthorizedException(); 而 DbForum 才是接口 Forum 的真正实现,以修改论坛名称为例: public class DbForum implements Forum, Cacheable { public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException { this.name = name; //这里真正将新名称保存到数据库中 saveToDb(); 凡是涉及到对论坛名称修改这一事件,其他程序都首先得和ForumProxy打交道,由ForumProxy决定是否有权限做某一样 事情,ForumProxy 是个名副其实的"网关","安全代理系统". 在平时应用中,无可避免总要涉及到系统的授权或安全体系,不管你有无意识的使用 Proxy,实际你已经在使用 Proxy了. 我们继续结合 Jive谈入深一点,下面要涉及到工厂模式了,如果你不了解工厂模式,请看我的另外一篇文章:设计模式之 Factory 我们已经知道,使用 Forum 需要通过 ForumProxy,Jive 中创建一个 Forum 是使用 Factory 模式,有一个总的抽象类 ForumFactory,在这个抽象类中,调用 ForumFactory 是通过 getInstance()方法实现,这里使用了 Singleton(也是设计模式 之一,由于介绍文章很多,我就不写了),getInstance()返回的是 ForumFactoryProxy. 为什么不返回 ForumFactory,而返回 ForumFactory 的实现 ForumFactoryProxy? 原因是明显的,需要通过代理确定是否有权限创建 forum. 在 ForumFactoryProxy 中我们看到代码如下: public class ForumFactoryProxy extends ForumFactory { protected ForumFactory factory; protected Authorization authorization; protected ForumPermissions permissions; public ForumFactoryProxy(Authorization authorization, ForumFactory factory, ForumPermissions permissions) this.factory = factory; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; public Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException //只有系统管理者才可以创建 forum if (permissions.get(ForumPermissions.SYSTEM_ADMIN)) { Forum newForum = factory.createForum(name, description); return new ForumProxy(newForum, authorization, permissions); else { throw new UnauthorizedException(); 方法 createForum 返回的也是 ForumProxy, Proxy 就象一道墙,其他程序只能和 Proxy交互操作. 注意到这里有两个 Proxy:ForumProxy 和 ForumFactoryProxy. 代表两个不同的职责:使用 Forum 和创建 Forum; 至于为什么将使用对象和创建对象分开,这也是为什么使用 Factory 模式的原因所在:是为了"封装" "分派";换句话说,尽可 能功能单一化,方便维护修改. Jive论坛系统中其他如帖子的创建和使用,都是按照 Forum 这个思路而来的. 以上我们讨论了如何使用Proxy进行授权机制的访问,Proxy还可以对用户隐藏另外一种称为copy-on-write的优化方式. 拷贝一个庞大而复杂的对象是一个开销很大的操作,如果拷贝过程中,没有对原来的对象有所修改,那么这样的拷贝开销就没有必 要.用代理延迟这一拷贝过程. 比如:我们有一个很大的 Collection,具体如 hashtable,有很多客户端会并发同时访问它.其中一个特别的客户端要进行连 续的数据获取,此时要求其他客户端不能再向 hashtable 中增加或删除 东东. 最直接的解决方案是:使用 collection 的 lock,让这特别的客户端获得这个 lock,进行连续的数据获取,然后再释放 lock. public void foFetches(Hashtable ht){ synchronized(ht){ //具体的连续数据获取动作.. 但是这一办法可能锁住 Collection 会很长时间,这段时间,其他客户端就不能访问该 Collection 了. 第二个解决方案是clone这个Collection,然后让连续的数据获取针对clone出来的那个Collection操作.这个方案前提是, 这个 Collection 是可 clone的,而且必须有提供深度 clone的方法.Hashtable 就提供了对自己的 clone方法,但不是 Key和 value对象的 clone,关于 Clone含义可以参考专门文章. public void foFetches(Hashtable ht){ Hashttable newht=(Hashtable)ht.clone(); 问题又来了,由于是针对clone出来的对象操作,如果原来的母体被其他客户端操作修改了, 那么对clone出来的对象操作就 没有意义了. 最后解决方案:我们可以等其他客户端修改完成后再进行 clone,也就是说,这个特别的客户端先通过调用一个叫 clone的方 法来进行一系列数据获取操作.但实际上没有真正的进行对象拷贝,直至有其他客户端修改了这个对象 Collection. 使用 Proxy实现这个方案.这就是 copy-on-write操作. Proxy应用范围很广,现在流行的分布计算方式 RMI 和 Corba 等都是 Proxy模式的应用. 更多 Proxy应用,见 http://www.research.umbc.edu/~tarr/cs491/lectures/Proxy.pdf Sun 公司的 Explore the Dynamic Proxy API Dynamic Proxy Classes 设计模式之 Facade(外观 总管 Manager) Facade 模式的定义: 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面. Facade一个典型应用就是数据库 JDBC 的应用,如下例对数据库的操作: public class DBCompare { Connection conn = null; PreparedStatement prep = null; ResultSet rset = null; try { Class.forName( "<driver>" ).newInstance(); conn = DriverManager.getConnection( "<database>" ); String sql = "SELECT * FROM <table> WHERE <column name> = ?"; prep = conn.prepareStatement( sql ); prep.setString( 1, "<column value>" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "<column name" ) ); } catch( SException e ) { e.printStackTrace(); } finally { rset.close(); prep.close(); conn.close(); 上例是 Jsp 中最通常的对数据库操作办法. 在应用中,经常需要对数据库操作,每次都写上述一段代码肯定比较麻烦,需要将其中不变的部分提炼出来,做成一个接口,这 就引入了 facade 外观对象.如果以后我们更换 Class.forName 中的<driver>也非常方便,比如从 Mysql 数据库换到 Oracle 数据库,只要更换 facade接口中的 driver 就可以. 我们做成了一个 Facade 接口,使用该接口,上例中的程序就可以更改如下: public class DBCompare { String sql = "SELECT * FROM <table> WHERE <column name> = ?"; try { Mysql msql=new mysql(sql); prep.setString( 1, "<column value>" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "<column name" ) ); } catch( SException e ) { e.printStackTrace(); } finally { mysql.close(); mysql=null; 可见非常简单,所有程序对数据库访问都是使用改接口,降低系统的复杂性,增加了灵活性. 如果我们要使用连接池,也只要针对 facade接口修改就可以. 由上图可以看出, facade实际上是个理顺系统间关系,降低系统间耦合度的一个常用的办法,也许你已经不知不觉在使用,尽 管不知道它就是 facade. 设计模式之 Composite(组合) Composite 模式定义: 将对象以树形结构组织起来,以达成“部分－整体” 的层次结构，使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性. Composite比较容易 理解 ，想到 Composite 就应该想到树形结构图。组合体内这些对象都有共同接口,当组合体一个对象 的方法被调用执行时，Composite 将遍历(Iterator)整个树形结构,寻找同样包含这个方法的对象并实现调用执行。可以用牵一 动百来形容。 所以 Composite 模式使用到 Iterator 模式，和 Chain of Responsibility 模式类似。 Composite 好处: 1.使客户端调用简单，客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象，用户就不必关系自己处理的是单个对象还是整个 组合结构，这就简化了客户端代码。 2.更容易在组合体内加入对象部件. 客户端不必因为加入了新的对象部件而更改代码。 如何使用 Composite? 首先定义一个接口或抽象类，这是设计模式通用方式了，其他设计模式对接口内部定义限制不多， Composite 却有个规定， 那就是要在接口内部定义一个用于访问和管理 Composite组合体的对象们（或称部件 Component）. 下面的代码是以抽象类定义，一般尽量用接口 interface, public abstract class Equipment private String name; public abstract double netPrice(); //折扣价格 public abstract double discountPrice(); //增加部件方法 public boolean add(Equipment equipment) { return false; } //删除部件方法 public boolean remove(Equipment equipment) { return false; } //注意这里，这里就提供一种用于访问组合体类的部件方法。 public Iterator iter() { return null; } public Equipment(final String name) { this.name=name; } 抽象类 Equipment 就是 Component 定义，代表着组合体类的对象们,Equipment 中定义几个共同的方法。 public class Disk extends Equipment public Disk(String name) { super(name); } //定义 Disk 实价为 1 public double netPrice() { return 1.; } //定义了 disk 折扣价格是 0.5 对折。 public double discountPrice() { return .5; } Disk是组合体内的一个对象，或称一个部件，这个部件是个单独元素( Primitive)。 还有一种可能是，一个部件也是一个组合体，就是说这个部件下面还有'儿子'，这是树形结构中通常的情况，应该比较容易 理解 。 现在我们先要定义这个组合体： abstract class CompositeEquipment extends Equipment private int i=0; //定义一个 Vector 用来存放'儿子' private Lsit equipment=new ArrayList(); public CompositeEquipment(String name) { super(name); } public boolean add(Equipment equipment) { this.equipment.add(equipment); return true; public double netPrice() double netPrice=0.; Iterator iter=equipment.iterator(); for(iter.hasNext()) netPrice+=((Equipment)iter.next()).netPrice(); return netPrice; public double discountPrice() double discountPrice=0.; Iterator iter=equipment.iterator(); for(iter.hasNext()) discountPrice+=((Equipment)iter.next()).discountPrice(); return discountPrice; //注意这里，这里就提供用于访问自己组合体内的部件方法。 //上面 dIsk 之所以没有，是因为 Disk 是个单独(Primitive)的元素. public Iterator iter() return equipment.iterator() ; //重载 Iterator 方法 public boolean hasNext() { return i<equipment.size(); } //重载 Iterator 方法 public Object next() if(hasNext()) return equipment.elementAt(i++); throw new NoSuchElementException(); 上面 CompositeEquipment 继承了 Equipment,同时为自己里面的对象们提供了外部访问的方法,重载了 Iterator,Iterator 是 Java 的 Collection 的一个接口，是 Iterator 模式的实现. 我们再看看 CompositeEquipment 的两个具体类:盘盒 Chassis 和箱子 Cabinet，箱子里面可以放很多东西，如底板， 电源盒，硬盘盒等；盘盒里面可以放一些小设备，如硬盘 软驱等。无疑这两个都是属于组合体性质的。 public class Chassis extends CompositeEquipment public Chassis(String name) { super(name); } public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); } public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); } public class Cabinet extends CompositeEquipment public Cabinet(String name) { super(name); } public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); } public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); } 至此我们完成了整个 Composite模式的架构。 我们可以看看客户端调用 Composote 代码: Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower"); Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis"); //将 PC Chassis 装到 Tower 中 (将盘盒装到箱子里) cabinet.add(chassis); //将一个 10GB 的硬盘装到 PC Chassis (将硬盘装到盘盒里) chassis.add(new Disk("10 GB")); //调用 netPrice()方法; System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice()); System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice()); 上面调用的方法 netPrice()或 discountPrice()，实际上 Composite 使用 Iterator 遍历了整个树形结构,寻找同样包含这 个方法的对象并实现调用执行. Composite是个很巧妙体现智慧的模式，在实际应用中，如果碰到树形结构，我们就可以尝试是否可以使用这个模式。 以论坛为例，一个版(forum)中有很多帖子(message),这些帖子有原始贴，有对原始贴的回应贴，是个典型的树形结构， 那么当然可以使用 Composite模式，那么我们进入 Jive中看看，是如何实现的. Jive 解剖 在 Jive中 ForumThread 是 ForumMessages 的容器 container(组合体).也就是说，ForumThread 类似我们上例中的 CompositeEquipment.它和 messages 的关系如图： [thread] |- [message] |- [message] |- [message] |- [message] |- [message] 我们在 ForumThread 看到如下代码： public interface ForumThread { public void addMessage(ForumMessage parentMessage, ForumMessage newMessage) throws UnauthorizedException; public void deleteMessage(ForumMessage message) throws UnauthorizedException; public Iterator messages(); 类似 CompositeEquipment, 提供用于访问自己组合体内的部件方法: 增加 删除 遍历. 结合我的其他模式中对 Jive的分析，我们已经基本大体 理解 了 Jive 论坛体系的框架，如果你之前不 理解 设计模式，而直接去看 Jive源代码，你肯定无法看懂。 参考文章： Composite 模式和树形结构的讨论 设计模式之 Decorator(油漆工) 装饰模式:Decorator 常被翻译成"装饰",我觉得翻译成"油漆工"更形象点,油漆工(decorator)是用来刷油漆的,那么被刷油漆的 对象我们称 decoratee.这两种实体在 Decorator 模式中是必须的. Decorator定义: 动态给一个对象添加一些额外的职责,就象在墙上刷油漆.使用 Decorator 模式相比用生成子类方式达到功能的扩充显得更为灵 活. 为什么使用 Decorator? 我们通常可以使用继承来实现功能的拓展,如果这些需要拓展的功能的种类很繁多,那么势必生成很多子类,增加系统的复杂性, 同时,使用继承实现功能拓展,我们必须可预见这些拓展功能,这些功能是编译时就确定了,是静态的. 使用Decorator的理由是:这些功能需要由用户动态决定加入的方式和时机.Decorator提供了"即插即用"的方法,在运行期间决 定何时增加何种功能. 如何使用? 举Adapter 中的打桩示例,在 Adapter 中有两种类:方形桩 圆形桩,Adapter模式展示如何综合使用这两个类,在Decorator模 式中,我们是要在打桩时增加一些额外功能,比如,挖坑 在桩上钉木板等,不关心如何使用两个不相关的类. 我们先建立一个接口: public interface Work public void insert(); 接口 Work有一个具体实现:插入方形桩或圆形桩,这两个区别对 Decorator 是无所谓.我们以插入方形桩为例: public class SquarePeg implements Work{ public void insert(){ System.out.println("方形桩插入"); 现在有一个应用:需要在桩打入前,挖坑,在打入后,在桩上钉木板,这些额外的功能是动态,可能随意增加调整修改,比如,可能又需 要在打桩之后钉架子(只是比喻). 那么我们使用 Decorator 模式,这里方形桩 SquarePeg 是 decoratee(被刷油漆者),我们需要在 decoratee 上刷些"油漆",这 些油漆就是那些额外的功能. public class Decorator implements Work{ private Work work; //额外增加的功能被打包在这个 List 中 private ArrayList others = new ArrayList(); //在构造器中使用组合 new方式,引入 Work 对象; public Decorator(Work work) this.work=work; others.add("挖坑"); others.add("钉木板"); public void insert(){ newMethod(); //在新方法中,我们在 insert 之前增加其他方法,这里次序先后是用户灵活指定的 public void newMethod() otherMethod(); work.insert(); } public void otherMethod() ListIterator listIterator = others.listIterator(); while (listIterator.hasNext()) System.out.println(((String)(listIterator.next())) + " 正在进行"); 在上例中,我们把挖坑和钉木板都排在了打桩 insert 前面,这里只是举例说明额外功能次序可以任意安排. 好了,Decorator 模式出来了,我们看如何调用: Work squarePeg = new SquarePeg(); Work decorator = new Decorator(squarePeg); decorator.insert(); Decorator 模式至此完成. 如果你细心,会发现,上面调用类似我们读取文件时的调用: FileReader fr = new FileReader(filename); BufferedReader br = new BufferedReader(fr); 实际上 Java 的 I/O API 就是使用 Decorator 实现的,I/O变种很多,如果都采取继承方法,将会产生很多子类,显然相当繁琐. Jive 中的 Decorator 实现 在论坛系统中,有些特别的字是不能出现在论坛中如"打倒 XXX",我们需要过滤这些"反动"的字体.不让他们出现或者高亮度显 在 IBM Java 专栏中专门谈 Jive的文章中,有谈及 Jive中 ForumMessageFilter.java 使用了 Decorator 模式,其实,该程序并 没有真正使用 Decorator,而是提示说:针对特别论坛可以设计额外增加的过滤功能,那么就可以重组 ForumMessageFilter 作 为 Decorator 模式了. 所以,我们在分辨是否真正是Decorator模式,以及会真正使用Decorator模式,一定要把握好Decorator模式的定义,以及其中 参与的角色(Decoratee 和 Decorator). 设计模式之 Bridge Bridge 模式定义 :将抽象和行为划分开来,各自独立,但能动态的结合。 任何事物对象都有抽象和行为之分，例如人，人是一种抽象，人分男人和女人等；人有行为，行为也有各种具体表现，所 以，“人”与“人的行为”两个概念也反映了抽象和行为之分。 在 面向对象 设计的基本概念中，对象这个概念实际是由属性和行为两个部分组成的，属性我们可以认为是一种静止的，是 一种抽象，一般情况下，行为是包含在一个对象中，但是，在有的情况下，我们需要将这些行为也进行归类，形成一个总的行 为接口，这就是桥模式的用处。 为什么使用? 不希望抽象部分和行为有一种固定的绑定关系，而是应该可以动态联系的。 如果一个抽象类或接口有多个具体实现(子类、concrete subclass),这些子类之间关系可能有以下两种情况: 1. 这多个子类之间概念是并列的,如前面举例,打桩,有两个 concrete class:方形桩和圆形桩;这两个形状上的桩是并列的, 没有概念上的重复。 2.这多个子类之中有内容概念上重叠.那么需要我们把抽象共同部分和行为共同部分各自独立开来,原来是准备放在一个接 口里,现在需要设计两个接口：抽象接口和行为接口，分别放置抽象和行为. 例如,一杯咖啡为例,子类实现类为四个：中杯加奶、大杯加奶、 中杯不加奶、大杯不加奶。 但是，我们注意到：上面四个子类中有概念重叠，可从另外一个角度进行考虑，这四个类实际是两个角色的组合：抽象 和 行为，其中抽象为：中杯和大杯；行为为：加奶 不加奶（如加橙汁 加苹果汁）. 实现四个子类在抽象和行为之间发生了固定的绑定关系，如果以后动态增加加葡萄汁的行为，就必须再增加两个类：中杯 加葡萄汁和大杯加葡萄汁。显然混乱,扩展性极差。 那我们从分离抽象和行为的角度，使用 Bridge模式来实现。 如何实现? 面向对象 并非一切？ 无论你以为上述观点是惊天大秘或不过尔尔，你都需要这本书！ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Todo: 整合过长的目录 完善前二十页 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 第一部分 9 前 言 9 By Chenyi 9 By Minlearn 10 导 读 14 任何语言都是有门槛的 14 什么是语言级和语言外要学习的(数据结构与代码结构) 15 什么是语言级要学习的 17 编程学习方法 18 计算机学生专业课程本质讲解 18 用C++开发要学到什么程度 20 本书目录安排 21 第二部分 基础：导论 25 第1章 系统 25 1.1 何谓PC 25 1.2 图灵机与冯氏架构 26 1.3计算机能干什么 27 1.4 内存地址 28 1.5 分段和分页以及保护模式 30 1.7 操作系统 31 1.6 并发与协程 33 1.6 CPU与异常 33 1.7 所谓堆栈 34 1.8 真正的保护模式 36 1.9 异常与流转 38 1.10 最小，最完美的系统 39 1.11 操作系统与语言的关系 41 1.12 虚拟机与语言 41 1.13 虚拟机与语言 42 1.14 调试器与汇编器 43 1.15 平台之GUI 45 1.16 界面的本质应该是命令行功能支持下的配置描述文件 45 1.17 命令行下编程实践 46 第2章 语言 47 2.1 真正的计算模型 47 2.2 开发模型与语言模型 49 2.3 正规表达式与有限自动机 53 2.4 联系编译原理学语言 56 2.6 如何 理解 运行时 59 2.7 运行时环境 60 2.7 运行时 60 6.3 语言的类型系统 60 2.8 编译与解释 62 2.9 运行期与编译期 62 2.9 编译与运行期分开的本质与抽象 63 2.10 脚本语言 63 2.11 灵活性与安全性 65 2.12 二进制指令与循环 66 2.13 所谓函数 67 2.14 所谓流程 68 2.15 为什么需要数据类型和数据结构 68 2.16 数据类型和数据结构是二种不一样的东西 69 2.17 为什么需要变量这些东东 69 2.18 面向类型化的设计和面向无类型泛化的设计-OO不是银弹 70 第3章 语言之争 71 3.1 学编程之初，语言之争 71 3.2 语言与应用与人(1) 72 3.2 语言与应用与人(2) 73 3.3 C与Ruby 74 3.4 你为什么需要Ruby 75 3.5 C++还是Ruby 76 3.6 C++与Java 76 3.7 .NET与JVM 77 3.8 你为什么需要Ruby 78 3.9 语言功能上的差别 79 3.10 C与C++之争 80 3.11 我为什么选择C而不是C++及其它语言 81 3.12 类VB，DELPHI类RAD语言分析 82 第4章 语言最小内核(C) 83 4.1 C与C++是二种不同的语言 83 4.2 C的数组，指针与字符串 84 4.3 C的输入与输出流 84 4.4 C的类型系统与表达式 85 4.5 二进制指令看循环 85 4.6 所谓指针：当指针用于设计居多时 86 4.7 指针成就的C语言 86 4.8 指针是语言的一种抽象机制 88 4.9 学C千万不能走入的一个误区（其实JAVA比C难） 88 4.10 C抽象惯用法 90 4.11 C的抽象范式之OOP 91 4.12 C的观点：底层不需要直接抽象 93 4.13 指针：间接操作者 94 4.14 真正的typedef 95 4.15 真正的指针类型 95 4.16 真正的函数指针 97 4.17 真正的句柄 97 4.18 真正的循环 98 4.19 真正的static 98 4.20 真正的数组索引 99 4.21 类型和屏看原理 100 4.22 位操作与多维数组指针与元素 101 4.23 变量与VOID 102 第5章 抽象 102 5.1 人与软件 103 5.2 软件活动的特点 103 5.2 抽象与接口 104 5.3 过度抽 　　　15.3.10　从字符串的开头或结尾匹配及在单词边界上的匹配　 　　　15.3.11　用findall（）找到每个出现的匹配部分　 　　　15.3.12　用sub（）（和subn（））进行搜索和替换　 　　　15.3.13　用split（）分割（分隔模式）　 　　15.4　正则表达式示例　 　　　15.4.1　匹配一个字符串　 　　　15.4.2　搜索与匹配的比较，“贪婪”匹配　 　　15.5　练习　 　第16章　网络编程　 　　16.1　引言　 　　　16.1.1　什么是客户端/服务器架构　 　　　16.1.2　客户端/服务器网络编程　 　　16.2　套接字：通信端点　 　　　16.2.1　什么是套接字　 　　　16.2.2　套接字地址：主机与端口　 　　　16.2.3　面向连接与无连接　 　　16.3　Python中的网络编程　 　　　16.3.1　socket（）模块函数　 　　　16.3.2　套接字对象（内建）方法　 　　　16.3.3　创建一个TCP服务器　 　　　16.3.4　创建TCP客户端　 　　　16.3.5　运行我们的客户端与TCP服务器　 　　　16.3.6　创建一个UDP服务器　 　　　16.3.7　创建一个UDP客户端　 　　　16.3.8　执行UDP服务器和客户端　 　　　16.3.9　Socket模块属性　 　　16.4　*SocketServer模块　 　　　16.4.1　创建一个SocketServerTCP服务器　 　　　16.4.2　创建SocketServerTCP客户端　 　　　16.4.3　执行TCP服务器和客户端　 　　16.5　Twisted框架介绍　 　　　16.5.1　创建一个Twisted Reactor TCP服务器　 　　　16.5.2　创建一个Twisted Reactor TCP客户端　 　　　16.5.3　执行TCP服务器和客户端　 　　16.6　相关模块　 　　16.7　练习　 　第17章　网络客户端编程　 　　17.1　什么是因特网客户端　 　　17.2　文件传输　 　　　17.2.1　文件传输网际协议　 　　　17.2.2　文件传输协议（FTP）　 　　　17.2.3　Python和FTP　 　　　17.2.4　ftplib.FTP类方法　 　　　17.2.5　交互式FTP示例　 　　　17.2.6　客户端FTP程序举例　 　　　17.2.7　FTP的其他方面　 　　17.3　网络新闻　 　　　17.3.1　Usenet与新闻组　 　　　17.3.2　网络新闻传输协议（NNTP）　 　　　17.3.3　Python和NNTP　 　　　17.3.4　nntplib.NNTP类方法　 　　　17.3.5　交互式NNTP举例　 　　　17.3.6　客户端程序NNTP举例　 　　　17.3.7　NNTP的其他方面　 　　17.4　电子邮件　 　　　17.4.1　电子邮件系统组件和协议　 　　　17.4.2　发送电子邮件　 　　　17.4.3　Python和SMTP　 　　　17.4.4　smtplib.SMTP类方法　 　　　17.4.5　交互式SMTP示例　 　　　17.4.6　SMTP的其他方面　 　　　17.4.7　接收电子邮件　 　　　17.4.8　POP和IMAP　 　　　17.4.9　Python和POP3　 　　　17.4.10　交互式POP3举例　 　　　17.4.11　poplib.POP3类方法　 　　　17.4.12　客户端程序SMTP和POP3举例　 　　17.5　相关模块　 　　　17.5.1　电子邮件　 　　　17.5.2　其他网络协议　 　　17.6　练习　 　第18章　多线程编程　 　　18.1　引言/动机　 　　18.2　线程和进程　 　　　18.2.1　什么是进程　 　　　18.2.2　什么是线程　 　　18.3　Python、线程和全局解释器锁　 　　　18.3.1　全局解释器锁（GIL）　 　　　18.3.2　退出线程　 　　　18.3.3　在Python中使用线程　 　　　18.3.4　没有线程支持的情况　 　　　18.3.5　Python的threading模块　 　　18.4　thread模块　 　　18.5　threading模块　 　　　18.5.1　Thread类　 　　　18.5.2　斐波那契、阶乘和累加和　 　　　18.5.3　threading模块中的其他函数　　　　 　　　18.5.4　生产者-消费者问题和Queue模块　 　　18.6　相关模块　 　　18.7　练习　 　第19章　图形用户界面编程　 　　19.1　简介　 　　　19.1.1　什么是Tcl、Tk和Tkinter　 　　　19.1.2　安装和使用Tkinter　533 　　　19.1.3　客户端/服务器架构　534 　　19.2　Tkinter与Python编程　534 　　　19.2.1　Tkinter模块：把Tk引入你的程序　 　　　19.2.2　GUI程序开发简介　 　　　19.2.3　顶层窗口：Tkinter.Tk（）　 　　　19.2.4　Tk组件　 　　19.3　Tkinter举例　 　　　19.3.1　标签组件　 　　　19.3.2　按钮组件　 　　　19.3.3　标签和按钮组件　 　　　19.3.4　标签、按钮和进度条组件　 　　　19.3.5　偏函数应用举例　 　　　19.3.6　中级Tkinter范例　 　　19.4　其他GUI简介　 　　　19.4.1　Tk Interface eXtensions （Tix）　 　　　19.4.2　Python MegaWidgets （PMW）　 　　　19.4.3　wxWidgets和wxPython　 　　　19.4.4　GTK+和PyGTK　 　　19.5　相关模块和其他GUI　 　　19.6　练习　 　第20章　Web编程　 　　20.1　介绍　 　　　20.1.1　Web应用：客户端/服务器计算　 　　　20.1.2　因特网　 　　20.2　使用Python进行Web应用：创建一个简单的Web客户端　 　　　20.2.1　统一资源定位符　 　　　20.2.2　urlparse模块　 　　　20.2.3　urllib模块　 　　　20.2.4　urllib2模块　 　　20.3　高级Web客户端　 　　20.4　CGI：帮助Web服务器处理客户端数据　 　　　20.4.1　CGI介绍　 　　　20.4.2　CGI应用程序　 　　　20.4.3　cgi模块　 20.5　建立CGI应用程序　 　　　20.5.1　建立Web服务器　 　　　20.5.2　建立表单页　 　　　20.5.3　生成结果页　 　　　20.5.4　生成表单和结果页面　 　　　20.5.5　全面交互的Web站点　 20.6　在CGI中使用Unicode编码　 　　20.7　高级CGI　 　　　20.7.1　Mulitipart表单提交和文件的上传　 　　　20.7.2　多值字段　 　　　20.7.3　cookie　 　　　20.7.4　使用高级CGI　 　　20.8　Web（HTTP）服务器　 　　20.9　相关模块　 　　20.10　练习　 　第21章　数据库编程　 　　21.1　介绍　 　　　21.1.1　持久存储　 　　　21.1.2　基本的数据库操作和SQL语言　 　　　21.1.3　数据库和Python　 　　21.2　Python数据库应用程序程序员接口（DB-API）　 　　　21.2.1　模块属性　 　　　21.2.2　连接对象　 　　　21.2.3　游标对象　 　　　21.2.4　类型对象和构造器　 　　　21.2.5　关系数据库　 　　　21.2.6　数据库和Python：接口程序　 　　　21.2.7　使用数据库接口程序举例　 　　21.3　对象-关系管理器（ORM）　 　　　21.3.1　考虑对象，而不是SQL　 　　　21.3.2　Python和ORM　 　　　21.3.3　雇员数据库举例　 　　　21.3.4　总结　 　　21.4　相关模块　 　　21.5　练习　 　第22章　扩展Python　623 　　22.1　引言/动机　 　　　22.1.1　什么是扩展　 　　　22.1.2　为什么要扩展Python　 　　22.2　创建Python扩展　 　　　22.2.1　创建您的应用程序代码　 　　　22.2.2　用样板来包装你的代码　 　　　22.2.3　编译　 　　　22.2.4　导入和测试　 　　　22.2.5　引用计数　 　　　22.2.6　线程和全局解释器锁（GIL）　 22.3　相关话题　 　　22.4　练习 　第23章　其他话题　 　　23.1　Web服务　 　　23.2　用Win32的COM来操作微软Office　 　　　23.2.1　客户端COM编程　 　　　23.2.2 微软Excel　 　　　23.2.3　微软Word　第1部分　Python核心 　　　23.2.4　微软PowerPoint　 　　　23.2.5　微软Outlook　 　　　23.2.6　中等规模的例子　 23.3　用Jython写Python和Java的程序　 　　　23.3.1　什么是Jython　 　　　23.3.2　Swing GUI开发（Java或者Python!）　 　　23.4　练习　 　　　23.2.4　微软PowerPoint　 　　　23.2.5　微软Outlook　 　　　23.2.6　中等规模的例子　 　　23.3　用Jython写Python和Java的程序　 　　　23.3.1　什么是Jython　 　　　23.3.2　Swing GUI开发（Java或者Python!）　 　　23.4　练习 面向过程 >>>找到解决问题的入口，按照一个固定的流程去模拟解决问题的流程 函数式>>>编程语言定义的函数 + 数学意义的函数(这是非常抽象的一类) 面向对象 >>>重在用一个个对象的执行去实现想要的效果(常常与 面向过程 结合起来，这里有一篇文章，对 面向对象 有非常通俗易懂的解释和案例用生活案例让你明白 面向对象 ) python中的函数参数 def test(x, *args): print(x) print(args) print(args[0][0]) #传入后就是一个元组，可以用索引来取值 什么是 函数式编程 函数式编程 （Functional Programming，FP），是一种编程范式。我们常听说的编程范式还有 面向过程 编程、 面向对象编程 。（编程范式：思想 + 实现的方式） 面向对象编程 （1）、 函数式编程 的优点： ①、由于数据全部都是不可变的，所以没有并发编程的问题，多线程是安全的。 ②、对于快速迭代的项目来说， 函数式编程 可以实现函数与函数之间的热切换而不用担心数据的问题，因为它是以函数作为最小单位的，只要函数与函数之间的关系正确即可保证结果的正确性。 ③、 函数式编程 的表达方式更加符合人类日常生活中的语法，代码可读性更强。 ④、实现同样的功能， 函数式编程 所需要的代码比 面向对象编程 要少很多，代码更加简洁明晰。（2）、 函数式编程 com.netflix.client.ClientException: Load balancer does not have available server for client xxxx 69914