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。
二、实验内容
1.某企业的SCM（SupplyChainManagement，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（MenuItem），可以通过Menu类的addMenuItem（）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MenuItem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。
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PowerDesigner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PowerDesigner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PowerDesigner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PowerDesigner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PowerDesigner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PowerDesigner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PowerDesigner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：
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（PurchaseRequestaRequest）{
if（succesor!
=null）{
succesor.processRequest（aRequest）;
}
}
publicvoidsetSuccesor（Approversuccesor）{
this.succesor=succesor;
}
}
publicclassCongressextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequestrequest）{
if（request.getAmount（）>=500000）{
System.out.println（"董事会"）;
}
}
}
publicclassDirectorextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequestrequest）{
if（request.getAmount（）<50000）{
System.out.println（"主任"）;
}else{
if（this.succesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;
}
}
}
}
publicclassPresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequestrequest）{
if（request.getAmount（）<500000）{
System.out.println（"董事长"）;
}else{
if（this.succesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;
}
}
}
}
publicclassVicePresidentextendsApprover{
publicvoidprocessRequest（PurchaseRequestrequest）{
if（request.getAmount（）<100000）{
System.out.println（"副董事长"）;
}else{
if（this.succesor!
=null）{
this.succesor.processRequest（request）;
}
}
}
}
2.类图：
实现代码：
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.out.println（"关灯"）;
}
}
publicclassFunCommandextendsAbstractCommand{
privateFunfun=newFun（）;
@Override
publicvoidopen（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
fun.open（）;
}
@Override
publicvoidclose（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
fun.close（）;
}
}
publicclassLightCommandextendsAbstractCommand{
privateLightlight=newLight（）;
@Override
publicvoidopen（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
light.open（）;
}
@Override
publicvoidclose（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
light.close（）;
}
}
3.类图：
实现代码：
publicinterfaceCommand{
publicvoidexcute（）;
}
publicclassMenuItem{
privateStringname;
privateCommandcommand;
publicMenuItem（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（）;
publicvoidaddMenuItem（MenuItemitem）{
itemList.add（item）;
}
}
publicclassOpenCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicOpenCommand（BoardScreenscreen）{
super（）;
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
screen.open（）;
}
}
publicclassCreateCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicCreateCommand（BoardScreenscreen）{
super（）;
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
screen.create（）;
}
}
publicclassEidtCommandimplementsCommand{
privateBoardScreenscreen;
publicEidtCommand（BoardScreenscreen）{
super（）;
this.screen=screen;
}
@Override
publicvoidexcute（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
screen.edit（）;
}
}
publicclassBoardScreen{
privateMenumenu;
privateMenuItemopenItem,createItem,editItem;
publicBoardScreen（）{
menu=newMenu（）;
openItem=newMenuItem（"打开"）;
createItem=newMenuItem（"新建"）;
editItem=newMenuItem（"编辑"）;
menu.addMenuItem（openItem）;
menu.addMenuItem（createItem）;
menu.addMenuItem（editItem）;
}
publicvoiddisplay（）{
System.out.println（"主菜单选项：
"）;
for（Objectobj:
menu.itemList）{
System.out.println（（（MenuItem）obj）.getName（））;
}
}
publicvoidopen（）{
System.out.println（"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：
实现代码：
publicinterfaceInvestor{
publicvoidresponse（Stockstck）;
}
publicclassConcreteInvestorimplementsInvestor{
privateStringname;
publicConcreteInvestor（Stringname）{
super（）;
this.name=name;
}
@Override
publicvoidresponse（Stockstock）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
System.out.println（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）{
super（）;
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）/this.price;
this.price=price;
if（range>=0.05）{
this.notifyInvestor（）;
}
}
}
publicclassClient{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Investorinvestor1,investor2;
investor1=newConcreteInvestor（"哈哈"）;
investor2=newConcreteInvestor（"呵呵"）;
Stockhaier=newStock（"haier",20.00）;
haier.attach（investor1）;
haier.attach（investor2）;
haier.setPrice（25.00）;
}
}
5.类图：
实现代码：
publicinterfaceAlarmListener{
publicvoidresponse（）;
}
publicclassAnnunciatorimplementsAlarmListener{
privateAnnunciatorannunciator;
@Override
publicvoidresponse（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
annunciator.alarm（）;
}
publicvoidalarm（）{
System.out.println（"报警器警报"）;
}
}
publicclassCautionLightimplementsAlarmListener{
privateCautionLightlight;
@Override
publicvoidresponse（）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
light.flicker（）;
}
publicvoidflicker（）{
System.out.println（"警示灯闪烁"）;
}
}
publicclassInsulatedDoorimplementsAlarmListener{
privateInsulatedDoorinsulatedDoor;
@Override
publicvoidresponse（）{
//
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