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.
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