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O’Reilly精品图书系列 软件开发实践：项目驱动式的Java开发指南 Real-World Software Development: A Project- Driven Guide to Fundamentals in Java （英）拉乌尔·加布里埃尔·乌尔玛（Raoul-Gabriel Urma） （英）理查德·沃伯顿（Richard Warburton） 著 杜云飞 译 ISBN：978-7-111-66091-0 本书纸版由机械工业出版社于2020年出版，电子版由华章分社（北京 华章图文信息有限公司，北京奥维博世图书发行有限公司）在中华人 民共和国境内（不包括中国香港、澳门特别行政区及中国台湾地区） 制作与发行。 版权所有，侵权必究 客服热线：+ 86-10-68995265 客服信箱：service@bbbvip.com
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官方网址：www.hzmedia.com.cn 新浪微博 @华章数媒 微信公众号 华章电子书（微信号：hzebook）
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O’Reilly Media,Inc.介绍 O’Reilly以“分享创新知识、改变世界”为己任。40多年来我们 一直向企业、个人提供成功所必需之技能及思想，激励他们创新并做 得更好。 O’Reilly业务的核心是独特的专家及创新者网络，众多专家及创 新者通过我们分享知识。我们的在线学习（Online Learning）平台提 供独家的直播培训、图书及视频，使客户更容易获取业务成功所需的 专业知识。几十年来O’Reilly图书一直被视为学习开创未来之技术的 权威资料。我们每年举办的诸多会议是活跃的技术聚会场所，来自各 领域的专业人士在此建立联系，讨论最佳实践并发现可能影响技术行 业未来的新趋势。 我们的客户渴望做出推动世界前进的创新之举，我们希望能助他 们一臂之力。 业界评论 “O’Reilly Radar博客有口皆碑。” ——Wired
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“O’Reilly凭借一系列非凡想法（真希望当初我也想到了）建立 了数百万美元的业务。” ——Business 2.0 “O’Reilly Conference是聚集关键思想领袖的绝对典范。” ——CRN “一本O’Reilly的书就代表一个有用、有前途、需要学习的主 题。” ——Irish Times “Tim是位特立独行的商人，他不光放眼于最长远、最广阔的领 域，并且切实地按照Yogi Berra的建议去做了：‘如果你在路上遇到岔 路口，那就走小路。’回顾过去，Tim似乎每一次都选择了小路，而 且有几次都是一闪即逝的机会，尽管大路也不错。” ——Linux Journal
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本书赞誉 本书通过丰富的实战案例介绍了项目驱动式的Java开发。该书语 言平易近人，逻辑自然清晰，阅读起来轻松愉快。Java特性、软件设 计及架构、SOLID原则、测试等知识在此融会贯通，助你在开发之路 上平步青云。 ——清华大学博士，畅销书作者，Java畅销书译者，肖智清 “大道易得，小术难求”，大部分时候，我们需要的不是大道， 因为即使道理都对，但不经过自己的手去实践过，还是会沦落到“道 理都懂，但还是过不好这一生”的境地。本书不一样，本书反转了角 度，从实际场景出发，从问题到分析到解决到最后总结，一步一步地 共同拆解问题、解决问题并总结升华，这其实才是做事情的正确路 径。强烈推荐在Java和工程领域有追求的各位同学阅读此书！ ——前挖财首席架构师，《Spring揭秘》&《SpringBoot揭秘》作者， 王福强 用具体的示例来阐述如何编写软件并使之更易于维护，有助于功 能演进、代码维护和长期迭代，而不是疲于应对填坑！
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编写伴随时间飞逝仍能轻松演进的可靠代码，除了注释之外，更 要注重自动化测试，熟能生巧，动手编程，唯实践也！ 尝试新技术，实现系统功能或解决实际问题是编程带来的乐趣， 本书以项目驱动形式来让大家从软件开发中得到乐趣！ ——IBM高级技术顾问，《Effective Java中文版》译者，俞黎敏 作为软件从业人员，我们都知道优秀的设计对于软件的可维护 性、质量、性能都是至关重要的，所以大家都会通过学习设计模式、 最佳实践等方式，让自己的代码变得更好。但市面上的很多相关图 书，要么是介绍特定语言的语法特性，要么空洞地介绍设计理论，读 者缺少一本真正贴近实战的讲解软件设计的图书。本书恰好填补了这 一空白，作者以实际项目作为驱动，深入浅出地讲解了什么才是好的 设计，如何才能交付更好的软件。 ——软件设计师，知名图书译者，InfoQ社区编辑，张卫滨
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推荐序 软件开发是互联网、软件、工业等行业中最核心的智力活动。需 要从业者具备知识的大量输入和高度聚合能力，并在实际业务中，充 分运用在软件工程基础理论和实践两大方向所学所感的多种技能。软 件工程基础理论的核心是对编程语言和设计模式、设计原则的深刻理 解，并将两者融会贯通。工程实践是对各种方法论的理解和使用。 本书通过各章实例，很好地向读者传授了基础和实践相结合的实 践方法。项目驱动下的软件设计不再是空谈，我们耳熟能详的SOLID 原则、KISS原则、DRY等理论，在各章的实例中准确地指导了项目案 例的设计。同时，作者在每章的实践中，展示了在设计模式和原则的 指导下，如何优雅地完成编码。 此外，本书还从实践角度展示了工程构建（Gradle）和测试驱动 开发（TDD）。通常实际的业务项目都是模块化的，如何利用构建工 具对项目进行编译、调试、构建、分发，如何运用TDD等理论实现快 速迭代和持续交付，这些都是开发者的基本修养。这本书虽然没有面 面俱到地讲到工程实践的完整技术栈，但是开而弗达，将读者引到以 工程项目为主视角的设计和开发的正确道路上来。
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对初学者来说，通过阅读本书，可以在较短的时间内对软件开发 有较清晰的理解，并能产生与自身结合的学习路线图。对于有一些工 作经验的开发者来说，本书可以帮助你梳理这些年积累的理论和实 践，温故而知新，然后再出发。 ——阿里巴巴资深Java技术专家，韩陆
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译者序 Java作为OOP（面向对象编程）的集大成者，融合了其他语言的 诸多优点，在经历了多个版本更新之后，它也重新焕发出新的生机， 特别是Java 8的发布，更是让开发者体验到了函数式编程的精妙及强大 之处。而随着这几年开源社区的蓬勃发展，越来越多的组件、框架、 方案如雨后春笋般涌现，现代工程师们大多不用再像前辈们那样从零 开始编写代码，而是更多地将精力放在业务功能的实现上，这在很大 程度上提高了软件开发的效率。特别是在Java方面，其技术体系之庞 大，解决方案之丰富，完全超出任何其他语言平台，可以说，我们遇 到任何一种“钉子”，都能随手找到一大堆“锤子”。但同时我们也 会发现，开发中所遇到的很多问题也并非一个新框架、新方案能完全 解决的。以代码级别的扩展性、可维护性等问题为例，它考察的是工 程师对常见设计原则、模式的理解，以及对软件工程最佳实践的掌握 程度，而这才是工程师真正的核心竞争力！ 所以我一直认为，工程师在学习编程技术时，除了要详细了解编 程语言的核心API、组件和框架之外，还应该去探索编程语言的最佳 开发模式，就像习武之人一样，招数重要，但内功心法更重要。幸运 的是，编程语言发展数年，前辈们留下很多已被无数次证明的最佳实 践，这些实践经过时间的沉淀和打磨，逐渐形成一套基本的设计原
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则，它们是超越框架，甚至是超越语言的存在。作为现代工程师，想 要获取这些资料易如反掌。由于设计原则或设计模式都是经过高度抽 象和提炼形成的，初学者非常容易被各种“概念”“词汇”带偏。目 前市面上很多模式相关的书籍资料，为了让工程师便于理解，其示例 代码都力求简单直接，甚至做了非常多的不切实际的具象化（拟人拟 物）。所以现实情况是，很少有资料是以真实的项目迭代为蓝本进行 讲解的，这会导致大家“即使懂很多道理，但仍写不好代码”。 而这本书填补了这方面的空白。首先，本书是以项目驱动式的方 式来讲解的，即核心章节都会根据一个项目案例来引出开发过程中遇 到的问题，然后引导读者一起去思考这些问题的解决方案，甚至包括 一些设计权衡上的讨论。这种结合具体的业务场景进行反复验证、持 续迭代的讲解方式，能让读者有身临其境之感。其次，本书在内容上 涵盖了工程师必知必会的一些基本设计原则或模式，比如SOLID原 则。SOLID是一组旨在帮助开发易于维护的软件的原则集，包括：单 一职责原则（SRP）、开闭原则（OCP）、里氏替换原则（LSP）、接 口隔离原则（ISP）、依赖倒置原则（DIP）。书中并不会很生硬地介 绍每个原则，而是会根据实际情况来引出这些原则的使用方式。最 后，本书还介绍了TDD（测试驱动开发）、流式API、函数式编程等 目前比较流行的主题，相信大家同样会有所收获。
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当然，由于篇幅有限，本书不可能全面介绍上述所有内容，很多 时候只是给读者指明一个思考的方向，同时在很多问题上，作者并不 会很武断地表达出对某种设计选型上的肯定或否定。一般情况下，我 们需要根据实际情况做出选型上的权衡，以找出当下的最优解。假如 我们总是期望在最开始就能找到一个绝对正确的答案，很可能会失望 而归。 本书的两位作者在Java领域都有一定的造诣，他们曾在多个大型 国际会议上发表过精彩的主旨演讲，同时也是多本畅销书的作者，比 如Raoul-Gabriel Urma博士曾出版过《Java 8实战》，而Richard Warburton博士曾出版过《Java 8函数式编程》，这两本书可谓是学习 Java 8的必备资料，大家应该都比较熟悉。由如此经验丰富的作者来执 笔，本书在质量上也是经得起推敲的。 由于我是第一次翻译整书，所以刚拿到原著时，比较担心自己能 否准确地呈现原著之意，好在快速读完原著之后，发现书中所讲内容 也是自己多年来心中所思所想，所以翻译过程比较顺利，竟然实现了 人生第一次提前交稿。不过由于译者水平有限，书中所译内容难免存 在词不达意的情况，在此也请各位读者朋友批评指正。我的邮箱是 angel6380@126.com，对书中有任何疑问，都可以通过该邮箱联系我， 谢谢！
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在本书的翻译工作完成之际，我首先要感谢机械工业出版社华章 公司王春华老师的信任，在今年年初，正是她询问我是否有兴趣翻译 本书，最终才促成了这次合作。然后非常感谢本书的责任编辑李忠明 老师，在翻译过程中他帮我解答了大量问题。 最后，感谢家人、朋友的支持与陪伴，你们是我前进路上的最大 动力！
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前言 掌握软件开发需要学习一组完全不同的概念。无论你是一名初级 的软件开发人员，还是更有经验的开发高手，这看起来都是一个不可 逾越的障碍。你是否应该花时间去学习面向对象世界中既有的主题， 比如SOLID原则、设计模式或测试驱动开发？你是否应该去尝试一些越 来越流行的东西，比如函数式编程？ 即使你已经选择了一些主题来学习，通常也很难确定它们是如何 结合在一起的。什么时候应该在项目中应用函数式编程思想？什么时 候担心测试问题？如何知道在什么时候引入或改进这些技术？是否需 要读一本关于这些主题的书，然后再读一些博客文章或看视频来弄清 楚如何把这些主题结合在一起？该从哪里开始呢？ 不用担心，本书就是来帮助你的。它将通过一个综合的、项目驱 动的方式来帮助你学习。你将学习成为一名高效的开发人员所需了解 的核心主题。不仅如此，我们还展示了如何将这些东西组合起来，以 应用于更大的项目。 为什么写作本书
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多年来，我们在教授开发人员编写代码方面积累了丰富的经验， 我们都写过关于Java 8的书籍，并围绕专业软件开发运营了一些培训 课程。在这个过程中，我们被认证为了Java Champion并成为多个国际 会议的演讲者。 这些年我们发现许多开发人员都可以从几个核心主题的介绍或复 习中受益。通过实践，通常可以很好地覆盖到设计模式、函数式编 程、SOLID原则以及测试，但是很少看到它们如何良好地工作以及相互 配合。人们有时甚至会因为对学习内容的选择性麻木而放弃提高自己 的技能。我们不仅想教授人们核心技能，而且还要以一种容易接近和 有趣的方式来做这件事。 面向开发者的方式 本书也给了你一个以面向开发者的角度去学习的机会。书中包含 大量的代码示例，每当我们引入一个主题时，都会提供具体的代码示 例。你可以获得书中项目的所有代码，因此，如果你想继续学习，甚 至可以在集成开发环境（IDE）中单步调试书中的代码，或者运行程序 来尝试它们。 涉及技术的书籍通常是以正式的、讲义式的方式编写的，那不是 正常人说话的方式！本书采用会话式风格，帮助你参与到书的内容中 来，而不是被居高临下地教导。
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本书内容 本书每章都围绕一个软件项目展开。在每章的结尾，如果你一直 在跟进，应该能够编写出那个项目。这些项目一开始是简单的命令行 批处理程序，但随着复杂度的增加，它们会发展成功能齐全的应用程 序。 你将从项目驱动的结构中以多种方式获益。首先，你将看到不同 的编程技术如何在集成环境中协同工作。当我们在本书的最后部分看 到函数式编程时，它不仅仅是抽象的集合处理操作，而是为了计算所 讨论的项目中要使用的实际结果而提出的。这解决了一个问题，那就 是：对于教学资料中看起来很好的想法和方法，开发人员经常会不恰 当地或脱离上下文地使用它们。 其次，项目驱动的方法有助于确保在每个阶段都能看到实际的示 例。教学资料中经常有很多被称为Foo的示例类和被称为bar的方法。 而我们的示例与所讨论的项目相关，并展示了如何将这些想法应用到 实际问题中，这些问题类似于你在职业生涯中可能会遇到的那些问 题。 本书每章都是一个全新的项目，是一个学习新事物的新机会。我 们希望读者能从头到尾读完本书，并且真正享受阅读的过程。这些章 节以一个将要解决的挑战开始，带你去了解它的解决方案，然后通过
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评估你学到了什么以及如何解决这个挑战来结束。我们在每章的开头 和结尾都特别指出这个挑战，以确保你清楚它的目标。 本书目标读者 我们相信，各种不同背景的开发人员都将在本书中发现一些有用 和有趣的东西。而且，某些开发人员将会从这本书中获得最大的价 值。 初级的软件开发人员，通常是刚从大学毕业或从事编程工作几年 的开发者，我们认为他们是本书的核心读者。你将了解一些基本的主 题，我们希望这些主题与你的整个软件开发生涯都是息息相关的。不 要求读者一定有大学学历，但是要知道编程的基础知识，这样才能更 好地利用本书。例如，我们不会解释if语句是什么或循环是什么。 你不需要了解太多关于面向对象或函数式编程的知识就可以开始 阅读本书。在第2章中，除了假设你已知道类是什么并且能使用集合和 泛型（例如，List<String>）之外，我们没有做其他任何假设。我们 是从基础开始的。 另一个对本书特别感兴趣的群体是正在学习Java的开发人员，他 们可能熟悉其他编程语言，如C#、C++或Python。这本书帮助你快速掌
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握语言结构，以及编写好的Java代码所必需的原则、实践和习惯用 法。 如果你是一名很有经验的Java开发人员，你可能想跳过第2章，以 避免重复你已经知道的基本内容，但是第3章将会包含对许多开发人员 都有用的概念和方法。 我们发现学习是软件开发中最有趣的部分之一，希望你在阅读本 书时也能发现这一点。祝你阅读愉快。 排版约定 本书使用以下排版约定： 斜体（Italic） 表示新的术语、URL、电子邮箱地址、文件名和文件扩展名。 等宽字体（Constant width） 用于程序清单，以及在段落中引用的程序元素，如变量名、函数 名、数据库、数据类型、环境变量、语句和关键字等。 等宽粗体（Constant width bold） 表示命令或其他应当由用户键入的文本。
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等宽斜体（Constant width italic） 表示应当由用户提供的值或由上下文环境确定的值替换的文本。 该图示表示一般性的注意事项。 示例代码 可以从https://github.com/Iteratr-Learning/Real-World- Software-Development下载补充材料（示例代码、练习等）。 这里的代码是为了帮助你更好地理解本书的内容。通常，可以在 程序或文档中使用本书中的代码，不需要联系O’Reilly获得许可，除 非需要大段地复制代码。例如，使用本书中所提供的几个代码片段来 编写一个程序不需要得到我们的许可，但销售或发布O’Reilly的配套 CD-ROM则需要O’Reilly出版社的许可。引用本书的示例代码来回答一 个问题也不需要许可，将本书中的示例代码的很大一部分放到自己的 产品文档中则需要获得许可。 非常欢迎读者使用本书中的代码，希望（但不强制）你注明出 处。注明出处的形式包含书名、作者、出版社和ISBN，例如：
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Real-World Sofware Development，作者Raoul-Gabriel Urma和 Richard Warburton，由O’Reilly出版，书号978-1-491-96717-1 如果读者觉得对示例代码的使用超出了上面所给出的许可范围， 欢迎通过permission@oreilly.com联系我们。 O’Reilly在线学习平台（O’Reilly Online Learning） 近40年来，O’Reilly Media致力于提供技术和商 业培训、知识和卓越见解，来帮助众多公司取得成功。 我们拥有独一无二的专家和革新者组成的庞大网络，他们通过图 书、文章、会议和我们的在线学习平台分享他们的知识和经验。 O’Reilly的在线学习平台允许你按需访问现场培训课程、深入的学习 路径、交互式编程环境，以及O’Reilly和200多家其他出版商提供的 大量文本和视频资源。有关的更多信息，请访问 http://oreilly.com。 如何联系我们 对于本书，如果有任何意见或疑问，请按照以下地址联系本书出 版商。
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