设计模式课程设计蔡勇.docx
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设计模式课程设计蔡勇
西南交通大学
课程设计报告
设计模式
题目:
绘图软件的设计与实现
姓名:
王强
学号:
2014210493
专业:
软件工程
Email:
2015年6月
1.需求分析
使用JAVA语言开发绘图软件,本绘图软件应具备对直线、矩形、圆形等最基本图形的绘制功能,此外,还可以对绘制的图形进行一些操作,如选中图形、移动已经选中的图形、对已经选中的多个图形进行组合、对选中的已经组合的图形进行拆分、改变选中图形的颜色、删除已经选中的图形等。
采用面向对象的思想开发本画图软件,为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性,使用设计模式。
在系统中,涉及三大类模式:
创建型模式、结构型模式和行为型模式。
2.系统设计
2.1设计框架
在设计java绘图软件时,主要包含了绘图界面的实现和绘图实现,两大主要任务。
在实现上,对于绘图界面的实现,采用改了javafxRIA开发,将界面用Main.fxml文件定义,然后通过MainController实现界面初始化及按键方法。
对于绘图的实现,采用改了继承在jfxrt包下的各种图形类及javafx.Application类。
Jfxrt包下有各种图形的实现及扩展。
在最后,将所编写代码,重构为带有设计模式的代码,使所做的软件具有更好的扩展性,职责明确,便于修改。
2.2部分重要UML图展示
图1适配器对象及其接口图
图2命令者对象继承图
图3画图对象继承图图4中介者对象继承图
图5事件处理继承图
图6图形类继承图
2.3类的定义
CollegueAdapter:
这个类是用来适应JavaFX组件原型Cacha类。
它是适配器模式的一部分。
GenericAdapter:
该接口描述了一个通用的适配器。
一切对象都可以被代理。
Command:
这个command接口,为命令模式向上的命令接口。
GroupCommand、ShapeCommand、UngroupCommand:
这三个类用于组图形和解组状态以及绘制图形。
AbstractShapeObjectMouseEvent:
这个类描述了鼠标事件。
在使用的时,它必须是在形状对象执行类的一个成员。
CircleObjectMouseEventHandler、EllipseObjectMouseEventHandler、GroupObjectMouseEventHandler、PathObjectMouseEventHandler、PolygonObjectMouseeventHandler:
这五个类都继承与AbstractShapeObjectMouseEvent这个鼠标事件类,用于定义各自图形鼠标事件的实现。
MainController:
这个类实现自Initializable接口,用于初始化界面,及实现界面按钮方法。
Mediator:
这个接口是用来描述任何可能的调解类的调解模式。
Collegue:
这个接口应该被用来定义在中介模式的同事接口。
Cache:
这个类是用来通过请求克隆原型对象。
它是一个线程安全Singleton。
用来得到的原型,getShape()方法使用通过给枚举类型,以指示正确的形状。
它是在调解模式的中介作用。
CircleObject、EllipaseObject、GroupObject、PathObject、RectangleObject、SqurareObjecct、TriangleObject:
这几个类都是图形类,都继承与其上层图形类,也实现了ShapeObject接口。
Main:
继承自Application类,用来启动java软件。
3系统实现
3.1主界面展示
主界面布局的代码在main.fxml中,定义了主界面的布局,界面加载代码:
publicvoidstart(finalStageprimaryStage)
{
try
{
//LoadFXML
finalParentroot=FXMLLoader.load(getClass().getResource("/at/fh/swp/graphicseditor/gui/Main.fxml"));
Scenescene=newScene(root);
scene.getStylesheets().add("/at/fh/swp/graphicseditor/gui/Main.css");
primaryStage.setTitle("GraphicsEditor");
primaryStage.setScene(scene);
primaryStage.setResizable(false);
primaryStage.show();
}
catch(IOExceptione)
{
e.printStackTrace();
}
}
按钮的实现在MainController中,以Circle代码为例:
id="btnCircle"font="$x2"mnemonicParsing="false"onAction="#onCircle"prefWidth="100.0"text="Circle">
3.2点击绘图
实现点击绘图的代码:
@FXML
publicvoidonCircle(ActionEventevent)
{
intid=ShapeTypes.CIRCLE_ID;
CommandshapeCmd=newShapeCommand(this.editorPane,Cache.getInstance().getShape(id));
History.getInstance().execute(shapeCmd);
}
@Override
publicvoiddraw(Panetarget,Objectn)
{
if(ninstanceofNode)
{
target.getChildren().add((Node)n);
System.out.println("Draw"+target.getChildren());
}
elsethrownewIllegalArgumentException();
}
Ps:
这里用到了命令模式,主要实现了client与具体实现者的解耦,所有的命令有Invoker发出。
3.3事件处理
实现事件处理的代码:
(点击事件与拖拽为例)
publicvoidhandle(MouseEventevent)
{
if(event.getEventType()==MouseEvent.MOUSE_CLICKED)
{
if(event.isShiftDown())
{
if(Grouper.getInstance().contains(this.m_internalEventBound))
{
Grouper.getInstance().remove((ShapeObject
?
>)event.getSource());
}
else
{
Grouper.getInstance().add((ShapeObject
?
>)event.getSource());
}elseif(event.getEventType()==MouseEvent.MOUSE_DRAGGED)
{
//SetnewlayoutXandYvaluesforpolygon
this.m_internalEventBound.setLayoutX(event.getSceneX()+this.m_deltaPoly.getX());
this.m_internalEventBound.setLayoutY(event.getSceneY()+this.m_deltaPoly.getY());
}
}
3.4获取图形
获取图形实例代码:
publicstaticCachegetInstance()
{
if(Cache.m_instance==null)
{
synchronized(Cache.class)
{
if(Cache.m_instance==null)
{
Cache.m_instance=newCache();
}
}
}
returnCache.m_instance;
}
Ps:
这里用到了单例模式。
3.5撤销与恢复操作
撤销与恢复操作代码:
publicvoidundo()
{
if(!
m_undos.isEmpty())
{
Commandcmd=m_undos.pop();
cmd.undo();
m_redos.push(cmd);
}
elseSystem.out.println("Nothingtoundo.");
}
publicvoidredo()
{
if(!
m_redos.isEmpty())
{
Commandcmd=m_redos.pop();
cmd.redo();
m_undos.push(cmd);
}
elseSystem.out.println("Nothingtoredo.");
}
4测试
对画图软件进行功能测试,对于绘制基本图形的绘画,以及对于填充颜色,边框颜色没有问题。
对于拖拽功能、点选,以及撤销和恢复功能的操作也没有问题。
5总结
本软件的设计初衷,是为了学习设计模式,在本软件的设计中,其实用到了六种模式:
单例模式,命令者模式,代理模式,原型模式,中介者模式及组合模式,用心观察才能体会到其中的作用。
这使本软件具备了更好的扩展性。
当然也是为了学习javafx对于RIA程序的编写。
本软件还存在一些问题,例如,不能持久化等。
有待后续填补。
参考文献
[1]BruceEckel.ThinkinginJava[M].UpperSaddleRiver,NewJersey,USA:
PrenticeHall,2006
[2]Eric.Java编程思想[M].第4版.机械工业出版社,2007年6月.
[3]MetskerSJ.Java设计模式[M].第2版.电子工业出版社,2012年9月.
[4]刘德山.Java设计模式深入研究[M].人民邮电出版社,2014年7月.
[5][美]ErichGamma.DesignPatterns:
ElementsofReusableObject-OrientedSoftware[M].机械工业出版社,2000年9月.