中南大学软件体系结构设计模式实验二全解.docx
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中南大学软件体系结构设计模式实验二全解
《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
实验成绩:
批阅教师:
实验3设计模式实验
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）
、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。
、实验内容
1.某企业的SCM（SuppiyChainManagement,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：
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（Menultem），可以通过Menu类的addMenultem（）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Menultem类与BoardScreen类的
耦合度降低，绘制类图并编程实现。
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。
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皿厂3険
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。
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,实现该模式实例；
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
2.结合实例,现该模式实例；
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
3.结合实例,现该模式实例；
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
4.结合实例,实现该模式实例；
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
5.结合实例,实现该模式实例；
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
6.结合实例,现该模式实例；
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
7.结合实例,现该模式实例。
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
五、实验结果
1.类图:
PurchaseRequestamountnumberprupose
double,int「遙String
Approver
successor:
Approver
+setSuccessor（ApproveraSuccessor）:
void
+processRequest（:
void
PurchaseRequestqRequest）
3
Congress
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（PurchaseRequesaRequest）{if（succesor!
=null）{
succesor.processRequest（aRequest）;
}
}
publicvoidsetSuccesor（Approversuccesor）{this.succesor=succesor;
}
PublicclassCongressextendsApprover{publicvoidprocessRequest（PurchaseRequesrequest）{if（request.getAmount（）>=500000）{
System.out.printing董事会"）;
}
publicclassDirectorextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequesrequest）{if（request.getAmount（）<50000）{
System.out.println（”主任"）;
}else
if（thissuccesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;}
publicclassPresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequesrequest）{if（request.getAmount（）<500000）{
System.out.printin（”董事长"）;
}else
if（thissuccesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;}
publicclassVicePresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequesrequest）{if（request.getAmount（）<100000）{
System.out.printin（”副董事长"）;
}else
if（thissuccesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;}
y
AbstractCommand
{abstract}
SIriEIIhllIIhIIlliliII31-1Il-IEIIhllIIkl：
：
IIlllliII3liIrilHIhllIIh豆】J
excute（）:
void
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"）;
}
publicclasSLight{
publicvoidopen（）{
System.out.println（”打开"）;}
publicvoidclose（）{
System.outprintln（"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（）;
3.类图:
BoardScreen
menu~:
Menu
Menu
-itemList:
ArrayList
+addMenultem（Menultemitem）~
■:
~void~
I■+BoardScreenI+display（）
I+open0
I+create（）
I+edit0
:
void
:
void
:
void
:
void
\j'iV
Menullem
-
name:
String
-
command:
Command
++
<>Menultem（Stringname）
+
getName（）
String
+
setName（）
void
+
getCommandO
Command
+
setCommand（Commandcommand）
void
+
click0
void
』mmand
+excute0==：
void
createcommand
screen:
BoardScreen
+CreateCommand（BoardScreenscreen）
+excute0
:
void
实现代码:
publicintefaceCommand{
publicvoidexcute（）;
publicclassMenultem{
privateStringname;
privateCommandcommand;
publicMenultem（Stringname）{
this.name=name;
publicStringgetName（）{
returnname;
publicvoidsetName（Stringname）{
this.name=name;
publicCommandgetCommand（）{
returncommand;
}
publicvoidsetCommand（Commandcommand）{mand=command;
}
publicvoidclick（）{
command.excute（）;
}
}
importjava.util.ArrayList;
publicclassMenu{
publicArrayListitemList=newArrayList（）;publicvoidaddMenultem（Menultemitem）{itemList.add（item）;
}
}
publicclassOpenCommandimplementsCommand{privateBoardScreenscreen;
publicOpenCommand（BoardScreenscreen）{supei（）;
this.screen=screen;
}
©Override
publicvoidexcute（）{
//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.open（）;
publicclassCreateCommandimpiementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicCreateCommand（BoardScreenscreen）{supei（）;
this.screen=screen;
}
©Override
publicvoidexcuteQ{
//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.create（）;
publicclassEidtCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicEidtCommand（BoardScreenscreen）{supei（）;
this.screen=screen;
}
©Override
publicvoidexcute（）{
//TODOAuto-generatedmethodstubscreen.edit（）;
publicclassBoardScreen{
privateMenumenu;
privateMenultemopenltem,createltem,editltem;
publicBoardScreen（）{
menu=newMenu（）;openItem=newMenultem（”打开"）;createltem=newMenultem（”新建"）;editltem=newMenultem（”编辑"）;menu.addMenultem（openItem）;
menu.addMenultem（createltem）;menu.addMenultem（editltem）;
}
publicvoiddisplay（）{
System.out.println（”主菜单选项：
”）；
for（Objectobj:
menu.itemList）{
System.out.println（（（Menultem）obj）.getName（））;}
}
publicvoidopen（）{
System.out.printin（”显示打开窗口！
”）；
}
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（）
Investor
+attach（Investorinestor）:
void
+detach（investorinvestor）:
void
+nitifyInvestor（）:
void
十-
■^response~（Stock~stock）~void
实现代码:
publicintefaceInvestor{
publicvoidresponse（Stockstck）;
}publicclassConcreteInvestorimpiementsinvestor{
privateStringname;
publicConcreteInvestor（Stringname）{supei（）;
this.name=name;
}
©Override
publicvoidresponse（Stockstock）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
System.outprintln（name+":
"）;
System.out.println（stock.getStockName（）+"涨幅超过5%"）;
System.out.println（”新价格"+stock.getPrice（））;
}}
importjava.util.ArrayList;
publicclassStock{
privateArrayListinvestors;
privateStringstockName;
privatedoubleprice;
publicStock（StringstockName,doubleprice）{supei（）;
this.stockName=stockName;
this,price=price;
investors=newArrayList（）;
}
publicvoidattach（Investorinvestor）{
investors.add（investor）;
}
publicvoiddetach（Investorinvestor）{
investors.remove（investor）;
}
publicvoidnotifyInvestor（）{for（Objectobj:
investors）{
（（Investor）obj）.response（this）;
}
}
publicStringgetStockName（）{returnstockName;
}
publicvoidsetStockName（StringstockName）{this.stockName=stockName;
}
publicdoublegetPrice（）{returnprice;
}
publicvoidsetPrice（doubleprice）{
doublerange=Math.abs（price-this.price）/thisprice;this,price=price;
if（range>=0.05）{
thisnotifyInvestor（）;
}
}
publicclassClient{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Investorinvestor1,investor2;
investorl=newConcreteInvestor（"哈哈"）;
investor2=newConcreteInvestor（"呵呵"）;
Stockhaier=newStock（"haier",20.00）;haier.attach（investor1）;
haier.attach（investor2）;
haier.setP
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