设计模式课程设计蔡勇.docx

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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：public void start(final Stage primaryStage) try / Load FXML final Parent root = FXMLLoader.load(getClass().getResource(/at/fh/swp/graphicseditor/gui/Main.fxml); Scene scene = new Scene(root); scene.getStylesheets().add(/at/fh/swp/graphicseditor/g

7、ui/Main.css); primaryStage.setTitle(Graphics Editor); primaryStage.setScene(scene); primaryStage.setResizable(false); primaryStage.show(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); 按钮的实现在MainController中，以Circle代码为例：3.2 点击绘图实现点击绘图的代码：FXML public void onCircle(ActionEvent event) int id = ShapeTypes.C

8、IRCLE_ID; Command shapeCmd = new ShapeCommand(this.editorPane, Cache.getInstance().getShape(id); History.getInstance().execute(shapeCmd); Override public void draw(Pane target, Object n) if (n instanceof Node) target.getChildren().add(Node) n); System.out.println(Draw + target.getChildren(); else th

9、row new IllegalArgumentException(); 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）public void handle(MouseEvent event) if (event.getEventType() = MouseEvent.MOUSE_CLICKED) if (event.isShiftDown() if (Grouper.getInstance().contains(this.m_internalEventBound) Grouper.

10、getInstance().remove(ShapeObject) event.getSource(); else Grouper.getInstance().add(ShapeObject) event.getSource(); else if (event.getEventType() = MouseEvent.MOUSE_DRAGGED) / Set new layout X and Y values for polygon this.m_internalEventBound.setLayoutX(event.getSceneX() + this.m_deltaPoly.getX();

11、this.m_internalEventBound.setLayoutY(event.getSceneY() + this.m_deltaPoly.getY(); 3.4 获取图形获取图形实例代码：public static Cache getInstance() if (Cache.m_instance = null) synchronized (Cache.class) if (Cache.m_instance = null) Cache.m_instance = new Cache(); return Cache.m_instance; Ps：这里用到了单例模式。3.5 撤销与恢复操作撤

12、销与恢复操作代码：public void undo() if (!m_undos.isEmpty() Command cmd = m_undos.pop(); cmd.undo(); m_redos.push(cmd); else System.out.println(Nothing to undo.); public void redo() if (!m_redos.isEmpty() Command cmd = m_redos.pop(); cmd.redo(); m_undos.push(cmd); else System.out.println(Nothing to redo.); 4

13、 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 Bruce Eckel. Thinking in JavaM. Upper Saddle River, New Jersey, USA: Prentice Hall, 20062 Eric. Java编程思想M. 第4版.机械工业出版社,2007年6月.3 Metsker S J. 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 Erich Gamma. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented SoftwareM. 机械工业出版社,2000年9月.