《C# .NET设计模式》教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

《C# .NET设计模式》是软件工程专业中面向.net平台程序开发方向的一门高级的专业方向课程，课程内容以介绍软件设计模式的基本思想、原则、方法为主，目的是让学生拥有运用模式的思维方法，掌握常用的设计模式。课程教学的主要任务是让学生掌握设计模式的基本概念，以及以模式为基础的软件设计基本原则，掌握GoF提出的23年经典模式，并熟悉使用C#编程语言实现常用核心模式。

二、课程教学基本内容与要求

第一章设计模式概述

（一）基本教学内容

1.1为什么使用模式？

1.2为什么使用设计模式？

1.3为什么使用c#语言？

1.4 uml

1.5本书给出的问题

（二）基本要求

教学目的：了解模式和设计模式的概念；理解模式和设计模式的作用

教学重点：重点讲解模式和设计模式的概念与使用设计模式的意义

教学难点：使用设计模式的意义

第二章接口型模式介绍

（一）基本教学内容

2.1接口与抽象类

2.2接口与委托

2.3接口与属性

2.4接口的细节

2.6普通接口无法提供的内容

（二）基本要求

教学目的：理解接口型模式的概念；掌握接口与抽象类、委托、属性的关系；掌握接口本身的具体性质；

教学重点：重点讲解接口型模式的特性及接口与抽象类、委托、属性的关系；

教学难点：接口与抽象类、委托、属性的关系。

第三章适配器模式

（一）基本教学内容

3.1对接口进行适配

3.2类适配器与对象适配器

3.3对.net的数据进行适配

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握适配器的概念及适配器中类适配器与对象适配器的概念；理解与掌握适配器模式的概念及适用范围；掌握适配器模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解适配器模式的概念及适用范围；适配器模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：适配器模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第四章外观模式

（一）基本教学内容

4.1一个普通的外观

4.2应用外观模式进行代码重构

4.3外观、公用例程以及演示

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握外观的概念；理解与掌握外观模式的概念及适用范围；掌握外观模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解外观模式的概念及适用范围；外观模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：外观模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第五章合成模式

（一）基本教学内容

5.1一个普通的合成

5.2合成的递归行为

5.3合成、树形结构，以及环形结构

5.4带环形结构的合成

5.5环形结构产生的影响

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握合成的概念；理解合成的递归及树形、环形结构等特殊结构与合成的关系；理解与掌握合成模式的概念及适用范围；掌握合成模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解合成模式的概念及适用范围；合成模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：合成的递归及树形、环形结构等特殊结构与合成的关系及其在.net环境下的具体应用。

第六章桥接模式

（一）基本教学内容

6.1一个普通的抽象

6.2从抽象到桥接

6.3作为桥接的驱动器

6.4数据库驱动器

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握桥接的概念；理解与掌握桥接模式的概念及适用范围；掌握桥接模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解桥接模式的概念及适用范围；桥接模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：桥接模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第七章职责型模式

（一）基本教学内容

7.1普通的职责

7.2利用可访问性进行职责控制

7.3普通职责无法提供的内容

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握职责的概念；理解与掌握职责模式的概念及适用范围；掌握职责模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解职责模式的概念及适用范围；职责模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：职责模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第八章单件模式

（一）基本教学内容

8.1单件模式的机制

8.2单件与线程

8.3识别单件模式

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握单件的概念；理解与掌握单件模式的概念及适用范围；掌握单件模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解单件模式的概念及适用范围；单件模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：单件模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第九章观察者模式

（一）基本教学内容

9.1 c#语言对观察者的支持

9.2委托机制

9.3一个经典的例子――gui中的观察者模式

9.4模型/视图/控制器

9.5分层

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握观察者的概念；理解与掌握观察者模式的概念及适用范围；掌握观察者模式在.net环境下的具体应用。理解MVC模式的概念

教学重点：重点讲解观察者模式的概念及适用范围；MVC模式；

教学难点：观察者模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十章中介者模式

（一）基本教学内容

10.1一个经典实例――gui中介者

10.2关系完整性中介者

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握中介者的概念；理解与掌握中介者模式的概念及适用范围；掌握中介者模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解中介者模式的概念及适用范围；中介者模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：中介者模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十一章代理模式

（一）基本教学内容

11.1一个简单的代理

11.2数据代理

11.3远程代理

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握代理的概念；理解与掌握代理模式的概念及适用范围；掌握代理模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解代理模式的概念及适用范围；代理模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：代理模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十二章职责链模式

（一）基本教学内容

12.1一个普通的职责链模式

12.2重构为职责链模式

12.3将一个链进行固定

12.4不带合成结构的职责链模式

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握职责链的概念；理解与掌握职责链模式的概念及适用范围；掌握职责链模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解职责链模式的概念及适用范围；职责链模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：职责链模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十三章享元模式

（一）基本教学内容

13.1不可改变性

13.2提取一个享元中的不可改变部分

13.3共享享元

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握享元的概念；理解与掌握享元模式的概念及适用范围；掌握享元模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解享元模式的概念及适用范围；享元模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：享元模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十四章构造型模式介绍

（一）基本教学内容

14.1对象构造过程中产生的一些困难

14.2普通的构造方法无法提供的内容

（二）基本要求

教学目的：理解构造型模式的概念；掌握构造过程中产生的主要困难；掌握构造方法无法解决的问题；

教学重点：重点讲解构造型模式的概念，构造过程中产生的主要困难；

教学难点：构造过程中产生的主要困难及其无法解决的问题；

第十五章生成器模式

（一）基本教学内容

15.1一个普通的生成器模式

15.2在约束下进行对象生成

15.3一个更宽容的生成器

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握生成器的概念；理解与掌握生成器模式的概念及适用范围；掌握生成器模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解生成器模式的概念及适用范围；生成器模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：生成器模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十六章工厂方法模式

（一）基本教学内容

16.1一个经典实例――枚举器

16.2识别工厂方法模式

16.3确定对哪个类进行实例化

16.4平行层次结构中的工厂方法模式

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握工厂方法的概念；理解与掌握工厂方法模式的概念及适用范围；掌握工厂方法模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解工厂方法模式的概念及适用范围；工厂方法模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：工厂方法模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十七章抽象工厂模式

（一）基本教学内容

17.1一个经典实例――gui工具箱

17.2抽象工厂与工厂方法

17.3命名空间与抽象工厂

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握抽象工厂的概念；理解与掌握抽象工厂模式的概念及适用范围；掌握抽象工厂模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解抽象工厂模式的概念及适用范围；抽象工厂模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：抽象工厂模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十八章原型模式

（一）基本教学内容

18.1作为工厂的原型

18.2利用克隆进行原型化

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握原型的概念；理解与掌握原型模式的概念及适用范围；掌握原型模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解原型模式的概念及适用范围；原型模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：原型模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第十九章备忘录模式

（一）基本教学内容

19.1一个经典实例――使用备忘录

19.2备忘录的持久性

19.3跨越多次会话的永久备忘录

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握备忘录的概念；理解与掌握备忘录模式的概念及适用范围；掌握备忘录模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解备忘录模式的概念及适用范围；备忘录模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：备忘录模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十章操作型模式介绍

（一）基本教学内容

20.1操作与方法

20.2特征标记

20.3委托

20.4异常

20.5算法与多态

20.6普通操作无法提供的内容

（二）基本要求

教学目的：理解操作与方法的概念；掌握特征标记和委托的概念；掌握异常的处理方法；掌握算法与多态的处理方法；

教学重点：重点讲解操作与方法的概念，异常的处理方法，算法与多态的处理方法；

教学难点：操作型模式主要解决的问题；

第二十一章模板方法模式

（一）基本教学内容

21.1一个经典实例――排序

21.2完成一个算法

21.3模板方法的钩子

21.4重构为模板方法

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握模板方法的概念；理解与掌握模板方法模式的概念及适用范围；掌握模板方法模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解模板方法模式的概念及适用范围；模板方法模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：模板方法模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十二章状态模式

（一）基本教学内容

22.1对状态进行建模

22.2重构为状态模式

22.3使状态成为常量

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握状态的概念；理解与掌握状态模式的概念及适用范围；掌握状态模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解状态模式的概念及适用范围；状态模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：状态模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十三章策略模式

（一）基本教学内容

23.1对策略进行建模

23.2重构为策略模式

23.3对策略模式和状态模式进行比较

23.4对策略模式和模板方法模式进行比较

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握策略的概念；理解与掌握策略模式的概念及适用范围；掌握策略模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解策略模式的概念及适用范围；策略模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：策略模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十四章命令模式

（一）基本教学内容

24.1一个经典实例――菜单命令

24.2利用命令模式提供一个服务

24.3命令模式的钩子

24.4命令模式与其他模式的关系

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握命令的概念；理解与掌握命令模式的概念及适用范围；掌握命令模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解命令模式的概念及适用范围；命令模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：命令模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十五章解释器模式

（一）基本教学内容

25.1一个解释器实例

25.2解释器、语言以及扫描分析器

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握解释器的概念；理解与掌握解释器模式的概念及适用范围；掌握解释器模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解解释器模式的概念及适用范围；解释器模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：解释器模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十六章扩展型模式

（一）基本教学内容

26.1面向对象设计的基本原则

26.2 liskov替代原则

26.3 demeter法则

26.4消除代码的气味

26.5普通扩展无法提供的内容

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握扩展型的概念；理解与掌握扩展型模式的概念及适用范围；掌握扩展型模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解扩展型模式的概念及适用范围；扩展型模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：扩展型模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十七章装饰模式

（一）基本教学内容

27.1一个经典例子――流

27.2函数包装器

27.3 gui中的装饰器

27.4装饰模式与其他模式的关系

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握装饰的概念；理解与掌握装饰模式的概念及适用范围；掌握装饰模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解装饰模式的概念及适用范围；装饰模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：装饰模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十八章迭代器模式

（一）基本教学内容

28.1一般的迭代

28.2线程安全的迭代

28.3对一个合成进行迭代

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握迭代器的概念；理解与掌握迭代器模式的概念及适用范围；掌握迭代器模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解迭代器模式的概念及适用范围；迭代器模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：迭代器模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

第二十九章访问者模式

（一）基本教学内容

29.1访问者机制

29.2一个普通的访问者模式

29.3访问者环

29.4对访问者模式的争论

（二）基本要求

教学目的：熟练掌握访问者的概念；理解与掌握访问者模式的概念及适用范围；掌握访问者模式在.net环境下的具体应用。

教学重点：重点讲解访问者模式的概念及适用范围；访问者模式在.net环境下的具体应用；

教学难点：访问者模式的适用范围及其在.net环境下的具体应用。

三、课程各章节学时分配

三、本课程与其他课程的联系

先修课程：《C语言程序设计》、《面向对象程序》、《软件工程》、《C#程序设计》、《算法与分析》等课程。并提倡学生在学习过程中发挥主观能动性，为深刻理解本课程内容，积极动手独立完成各章习题，主动查找并学习相关资料。

四、本课程课外学习与修学指导

在计划内学时，做实验完成几个主要设计模式的实现；学生自行安排时间利用C#语言实现其它的设计模式。

（1）该课程是比较难学的课程，所以要多参考相关书籍，并多做练习题，理解基本概念的原理；

（2）参考国家软件设计师考试相关资料，拓展知识面。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

考核方式：考试，闭卷

成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩和期终考试成绩相结合，理论成绩与实验成绩相结合。具体比例为：上课出勤占10%，作业占10%，实验占20%，期末考试成绩占60%。

六、教材及参考书

教材：Steve John Metsker著 颜炯译，C#设计模式.北京：中国电力出版社，2005

主要参考书：

[1]Steven John Metsker.设计模式JAVA手册（影印版，Design Patterns Java Workbook），中国电力出版社2004年。

[2] Alan Shalloway，James R.Trott.设计模式解析（影印版）。中国电力出版社,2003年。

[3] James W.Cooper（译者：王宇林琪杜志秀）。JAVA设计模式。中国电力出版社，2003年。

[4] Erich Gamma,Richard Helm,Ralph Johnson,John Vlissides（李英军、马晓星等译）。设计模式：可复用面向对象软件的基础机械工业出版社，2005年。

大纲撰写人： 唐海波/刘友继

大纲审阅人： 罗如为

教学副主任： 易叶青

编写日期：2012-6-15