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。

g说4

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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