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
学号
姓名
实验成绩：
批阅教师：
年月日
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（，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，50万元与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平台的公告板系统。
系统提供一个主菜单（），在主菜单中包含了一些菜单项（），可以通过类的（）方法增加菜单项。
菜单项的主要方法是（），每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括（打开命令），（新建命令），（编辑命令）等，命令类具有一个（）方法，用于调用公告板系统界面类（）的（）、（）、（）等方法。
现使用命令模式设计该系统，使得类与类的耦合度降低，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（）将自动传递信号给各种响应设备，例如警示灯（）将闪烁（（））、报警器（）将发出警报（（））、安全逃生门（）将自动开启（（））、隔热门（）将自动关闭（（））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（）打折（）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周岁与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（）提供了多种滤镜（）效果，例如黑白滤镜（）、单色滤镜（）、怀旧滤镜（）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。
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：
实现代码：
{
;
;
;
（）{
;
}
（）{
=;
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
}
{
;
（）{
=;
}
（）{
（）{
（）;
}
}
（）{
=;
}
}
{
（）{
（（）>=500000）{
（"董事会"）;
}
}
}
{
（）{
（（）<50000）{
（"主任"）;
}{
（）{
（）;
}
}
}
}
{
（）{
（（）<500000）{
（"董事长"）;
}{
（）{
（）;
}
}
}
}
{
（）{
（（）<100000）{
（"副董事长"）;
}{
（）{
（）;
}
}
}
}
2.类图：
实现代码：
{
（）;
（）;
}
{
;
（）{
=;
}
（）{
（）;
}
（）{
（）;
}
}
{
（）{
（"开风扇"）;
}
（）{
（"关风扇"）;
}
}
{
（）{
（"打开"）;
}
（）{
（"关灯"）;
}
}
{
=（）;
（）{
（）;
}
（）{
（）;
}
}
{
=（）;
（）{
（）;
}
（）{
（）;
}
}
3.类图：
实现代码：
{
（）;
}
{
;
;
（）{
=;
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
（）{
（）;
}
}
;
{
=（）;
（）{
（）;
}
}
{
;
（）{
（）;
=;
}
（）{
（）;
}
}
{
;
（）{
（）;
=;
}
（）{
（）;
}
}
{
;
（）{
（）;
=;
}
（）{
（）;
}
}
{
;
;
（）{
=（）;
=（"打开"）;
=（"新建"）;
=（"编辑"）;
（）;
（）;
（）;
}
（）{
（"主菜单选项：
"）;
（:
）{
（（（））（））;
}
}
（）{
（"显示打开窗口！
"）;
}
（）{
（"显示新建窗口！
"）;
}
（）{
（"显示编辑窗口！
"）;
}
（）{
;
}
}
4.类图：
实现代码：
{
（）;
}
{
;
（）{
（）;
=;
}
（）{
（":
"）;
（（）+"涨幅超过5%"）;
（"新价格"（））;
}
}
;
{
<>;
;
;
（,）{
（）;
=;
=;
=<>（）;
}
（）{
（）;
}
（）{
（）;
}
（）{
（:
）{
（（））（）;
}
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
（）{
;
}
（）{
=（）;
=;
（>=0.05）{
（）;
}
}
}
{
（[]）{
12;
1=（"哈哈"）;
2=（"呵呵"）;
=（"",20.00）;
（1）;
（2）;
（25.00）;
}
}
5.类图：
实现代码：
{
（）;
}
{
;
（）{
（）;
}
（）{
（"报警器警报"）;
}
}
{
;
（）{
（）;
}
（）{
（"警示灯闪烁"）;
}
}
{
;
（）{
（）;
}
（）{
（"隔热门关闭"）;
}
}
{
;
（）{
（）;
}
（）{
（"安全门开启"）;
}
}
;
{
<>;
（）{
（）;
}
（）{
（）;
}
（）{
（:
）{
（（））（）;
}
}
}
6.类图：
实现代码：
{
（）;
}
{
（）{
（"增加积分！
"）;
*0.5;
}
}
{
;
;
（）{
（）;
}
（）{
;
}
（）{
=;
}
}
{
（）{
10;
}
}
{
（）{
*0.8;
}
}
7.类图：
实现代码：
{
（）;
}
{
（）{
（"单色滤镜"）;
}
}
{
（）{
（"怀旧滤镜"）;
}
}
{
（）{
（"黑白滤镜"）;
}
}
{
;
（）{
（）;
}
}
六、实验小结
通过本次实验，学会了使用职责链模式、命令模式、观察者模式、策略模式等行为型模式进行设计程序，在实验过程中遇到了类与类之间关系不确定的问题，通过复习该模式的原理和实现方法得到解决。
本次实验中有些行为型模式应用仍不熟练，需要勤加练习。
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