中南大学软件体系结构设计模式实验二全解只是分享.docx
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中南大学软件体系结构设计模式实验二全解只是分享
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《软件体系结构》
实验报告
项目名称设计模式实验2
专业班级
学号
姓名
实验成绩:
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批阅教师:
年月日
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实验3设计模式实验二
实验学时:
4
每组人数:
1
实验类型:
3
(1:
基础性
2:
综合性
3:
设计性
4:
研究性)
实验要求:
1
(1:
必修
2:
选修
3:
其它)
实验类别:
3
(1:
基础
2:
专业基础
3:
专业
4:
其它)
一、实验目的
熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模
式,包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式。
二、实验内容
1.某企业的SCM(SupplyChainManagement,供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。
该企业的采购审批是分级进行的,即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审
批,主任可以审批5万元以下(不包括5万元)的采购单,副董事长可以审批5万元至10
万元(不包括10万元)的采购单,董事长可以审批10万元至50万元(不包括50万元)的
采购单,50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。
如下图所示:
金额<5万元5万元≤金额<10万元10万元≤金额<50万元金额≥50万元
采购单
采购人员主任副董事长董事长董事会
试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。
2.房间中的开关是命令模式的一个实例,现用命令模式来模拟开关的功能,可控制对象包括电灯和电风扇,绘制相应的类图并编程模拟实现。
3.某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。
系统提供一个主菜单
(Menu),在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem),可以通过Menu类的addMenuItem()方
法增加菜单项。
菜单项的主要方法是click(),每一个菜单项包含一个抽象命令类,具体命令
类包括OpenCommand(打开命令),CreateCommand(新建命令),EditCommand(编辑命令)等,命令类具有一个execute()方法,用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create()、
edit()等方法。
现使用命令模式设计该系统,使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降
低,绘制类图并编程实现。
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4.某实时在线股票软件需要提供如下功能:
当股票购买者所购买的某支股票价格变化幅度达到5%时,系统将自动发送通知(包括新价格)给购买该股票的所有股民。
试使用观察者模式设计并实现该系统,要求绘制相应的类图并编程模拟实现。
5.某公司欲开发一套机房监控系统,如果机房达到某一指定温度,温度传感器
(Thermosensor)将自动传递信号给各种响应设备,例如警示灯(CautionLight)将闪烁(flicker())、报警器(Annunciator)将发出警报(alarm())、安全逃生门(SecurityDoor)将自动开启(open())、隔
热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close())等,每一种响应设备的行为由专门的程序来控制。
为
了将来能够方便地引入新类型的响应设备,采用观察者模式和适配器模式设计并模拟实现该
系统。
6.某软件公司为某电影院开发了一套影院售票系统,在该系统中需要为不同类型的用户提供不同的电影票(MovieTicket)打折(Discount)方式,具体打折方案如下:
(1)
学生凭学生证可享受票价
8折优惠;
(2)
年龄在10周岁及以下的儿童可享受每张票减免
10元的优惠(原始票价需大于等于
20元);
(3)影院VIP用户除享受票价半价优惠外还可进行积分,积分累计到一定额度可换取电
影院赠送的奖品。
该系统在将来可能还要根据需要引入新的打折方式。
试使用策略模式设计并编程模拟实现该影院售票系统。
7.为了实现一些特殊的显示效果,某公司欲开发一款手机数码照片处理软件,在该软
件中为照片(Photograph)提供了多种滤镜(Filter)效果,例如黑白滤镜(BlackWhiteFilter)、单色滤镜(MonochromaticFilter)、怀旧滤镜(NostalgicFilter)等,不同的滤镜通过不同的算法对照片进行美化,如下图所示。
该软件可以灵活地增加一些新的滤镜效果。
选择一种合适的设计模式来设计该照片处理软件,结合场景绘制相应的类图并编程模拟实现。
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三、实验要求
1.结合实例,正确无误地绘制职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式的模式结构图;
2.使用任意一种面向对象编程语言实现职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式实例,代码运行正确无误。
四、实验步骤
1.结合实例,使用PowerDesigner绘制职责链模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
2.结合实例,使用PowerDesigner绘制命令模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
3.结合实例,使用PowerDesigner绘制命令模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
4.结合实例,使用PowerDesigner绘制观察者模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
5.结合实例,使用PowerDesigner绘制观察者模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
6.结合实例,使用PowerDesigner绘制策略模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例;
7.结合实例,使用PowerDesigner绘制策略模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例。
五、实验结果
1.类图:
PurchaseRequest
Approver
-
amount
:
double
-
successor
:
Approver
-
number
:
int
+
setSuccessor(ApproveraSuccessor)
:
void
-
prupose
:
String
+
processRequest(
:
void
PurchaseRequestqRequest)
...
Congress
Director
VicePresidentPresident
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实现代码:
publicclassPurchaseRequest{
publicdoubleamount;
publicintnumber;
publicStringpurpose;
publicdoublegetAmount(){
returnamount;
}
publicvoidsetAmount(doubleamount){
this.amount=amount;
}
publicintgetNumber(){
returnnumber;
}
publicvoidsetNumber(intnumber){
this.number=number;
}
publicStringgetPurpose(){
returnpurpose;
}
publicvoidsetPurpose(Stringpurpose){
this.purpose=purpose;
}
}
publicclassApprover{
protectedApproversuccesor;
publicApprover(){
succesor=null;
}
publicvoidprocessRequest(PurchaseRequestaRequest){
if(succesor!
=null){
succesor.processRequest(aRequest);
}
}
publicvoidsetSuccesor(Approversuccesor){
this.succesor=succesor;
}
}
publicclassCongressextendsApprover{
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publicvoidprocessRequest(PurchaseRequestrequest){
if(request.getAmount()>=500000){
System.out.println("董事会");
}
}
}
publicclassDirectorextendsApprover{
publicvoidprocessRequest(PurchaseRequestrequest){
if(request.getAmount()<50000){
System.out.println("主任");
}else{
if(this.succesor!
=null){
this.succesor.processRequest(request);
}
}
}
}
publicclassPresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest(PurchaseRequestrequest){
if(request.getAmount()<500000){
System.out.println("董事长");
}else{
if(this.succesor!
=null){
this.succesor.processRequest(request);
}
}
}
}
publicclassVicePresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest(PurchaseRequestrequest){
if(request.getAmount()<100000){
System.out.println("副董事长");
}else{
if(this.succesor!
=null){
this.succesor.processRequest(request);
}
}
}
}
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2.类图:
Client
Switch
command
:
AbstractCommand
-
+
open()
:
void
+
close()
:
void
...
AbstractCommand
{abstract}
+excute():
void
...
Light
LightCommand
FunCommand
-
light
:
Light
-
fun:
Fun
+
open()
:
void
+
excute()
:
void
+
excute()
:
void
+
close()
:
void
...
实现代码:
publicabstractclassAbstractCommand{
publicabstractvoidopen();
publicabstractvoidclose();
}
publicclassSwitch{
privateAbstractCommandcommand;
publicvoidsetCommand(AbstractCommandcommand){mand=command;
}
publicvoidopen(){
command.open();
}
publicvoidclose(){
command.close();
}
}
publicclassFun{
publicvoidopen(){
System.out.println("开风扇");
}
publicvoidclose(){
System.out.println("关风扇");
}
}
Fun
+open():
void
+close():
void
...
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publicclassLight{
publicvoidopen(){
System.out.println("打开");
}
publicvoidclose(){
System.out.println("关灯");
}
}
publicclassFunCommandextendsAbstractCommand{
privateFunfun=newFun();
@Override
publicvoidopen(){
//TODOAuto-generatedmethodstubfun.open();
}
@Override
publicvoidclose(){
//TODOAuto-generatedmethodstubfun.close();
}
}
publicclassLightCommandextendsAbstractCommand{
privateLightlight=newLight();
@Override
publicvoidopen(){
//TODOAuto-generatedmethodstublight.open();
}
@Override
publicvoidclose(){
//TODOAuto-generatedmethodstublight.close();
}
}
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3.类图:
BoardScreen
-menu:
Menu
+
BoardScreen()
+
display()
:
void
+
open()
:
void
+
create()
:
void
+
edit()
:
void
...
Menu
-itemList:
ArrayList
+addMenuItem(MenuItemitem):
void
MenuItem
-name:
String
-command:
Command
+<>
MenuItem(Stringname)
+
getName()
:
String
+
setName()
:
void
+
getCommand()
:
Command
+
setCommand(Commandcommand):
void
+
click()
:
void
...
Command
+excute():
void
...
OpenCommand
EditCommand
-
screen
:
BoardScreen
-
screen
:
BoardScreen
+
OpenCommand(BoardScreenscreen)
+
EditCommand(EditCommandscreen)
+
excute()
:
void
...
+
excute()
:
void
...
CreateCommand
-screen:
BoardScreen
+CreateCommand(BoardScreenscreen)
+excute():
void
...
实现代码:
publicinterfaceCommand{
publicvoidexcute();
}
publicclassMenuItem{
privateStringname;
privateCommandcommand;
publicMenuItem(Stringname){
this.name=name;
}
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicvoidsetName(Stringname){
this.name=name;
}
publicCommandgetCommand(){
returncommand;
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}
publicvoidsetCommand(Commandcommand){
mand=command;
}
publicvoidclick(){
command.excute();
}
}
importjava.util.ArrayList;
publicclassMenu{
publicArrayListitemList=newArrayList();
publicvoidaddMenuItem(MenuItemitem){
itemList.add(item);
}
}
publicclassOpenCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicOpenCommand(BoardScreenscreen){
super();
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute(){
//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.open();
}
}
publicclassCreateCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicCreateCommand(BoardScreenscreen){
super();
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute(){
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//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.create();
}
}
publicclassEidtCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicEidtCommand(BoardScreenscreen){
super();
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute(){
//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.edit();
}
}
publicclassBoardScreen{
privateMenumenu;
privateMenuItemopenItem,createItem,editItem;
publicBoardScreen(){
menu=newMenu();
openItem=newMenuItem("打开");
createItem=newMenuItem("新建");
editItem=newMenuItem("编辑");
menu.addMenuItem(openItem);
menu.addMenuItem(createItem);
menu.addMenuItem(editItem);
}
publicvoiddisplay(){
System.out.println("主菜单选项:
");
for(Objectobj:
menu.itemList){
System.out.println(((MenuItem)obj).getName());
}
}
publicvoidopen(){
System.out.println("显示打开窗口!
");
}
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publicvoidcreate(){
System.out.println("显示新建窗口!
");
}
publicvoidedit(){
System.out.println("显示编辑窗口!
");
}
publicMenugetMenu(){
returnmenu;
}
}
4.类图:
Stock
-investors:
ArrayList
-stockName:
String
-
price
:
double
+
Stock()
+
attach(Investorinestor)
:
void
+
detach(Investorinvestor)
:
void
+
nitifyInvestor()
:
void
...
Investor
+response(Stockstock):
void
...
ConcreteInvestor
-name:
String
+<>response(Stockstock):
v