中南大学软件体系结构实验5 结构型和行为型设计模式实验.docx

1、中南大学软件体系结构实验5 结构型和行为型设计模式实验软件体系结构实验报告项目名称 结构型和行为型设计模式 专业班级 学 号 实验成绩：批阅教师：年 月 日实验5 结构型和行为型设计模式实验实验学时： 2 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结构型和行为型设计模式，包括代理模式、职责链模式和命令模式，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

2、代码实现这些模式。二、实验内容1. 在某应用软件中需要记录业务方法的调用日志，在不修改现有业务类的基础上为每一个类提供一个日志记录代理类，在代理类中输出日志，例如在业务方法method()调用之前输出“方法method()被调用，调用时间为2014-11-5 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法method()调用成功”，否则输出“方法method()调用失败”。在代理类中调用真实业务类的业务方法，使用代理模式设计该日志记录模块的结构，绘制类图并编程模拟实现。2. 某软件公司承接了某信息咨询公司的收费商务信息查询系统的开发任务，该系统的基本需求如下：(1) 在进行商务信息查询

3、之前用户需要通过身份验证，只有合法用户才能够使用该查询系统；(2) 在进行商务信息查询时系统需要记录查询日志，以便根据查询次数收取查询费用。该软件公司开发人员已完成了商务信息查询模块的开发任务，现希望能够以一种松耦合的方式向原有系统增加身份验证和日志记录功能，客户端代码可以无区别地对待原始的商务信息查询模块和增加新功能之后的商务信息查询模块，而且可能在将来还要在该信息查询模块中增加一些新的功能。试使用代理模式设计并编程模拟实现该收费商务信息查询系统。【提示：使用保护代理和智能引用代理】3. 某企业的SCM(Supply Chain Management，供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统

4、。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实现该系统。4. 某公司欲开发一个软件系统的在线文档帮助系统，用户可以在任何一个查询上下文中输入查询关键字，如果当前查询环境下没有相关内容，则系统会将查询按照一定的顺序转发给其他查询环境。基于上述需求，试采用职责链模式对该系统进行设计。5. 房间中的开关就是命令模式的一个

5、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。6. 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()、cr

6、eate()、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。三、实验要求1. 结合实例，正确无误地绘制代理模式、职责链模式和命令模式的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现代理模式、职责链模式和命令模式实例，代码运行正确无误。四、实验步骤1. 结合实例，使用PowerDesigner绘制代理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绘制代理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绘制职责链模式

7、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；5. 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；6. 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。五、实验结果1. 类图： 实现代码：/* * Module: Business.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Business */import java.util.*;/*

8、pdOid a9535497-86cf-4f72-be08-0ed3bbeae5d8 */public class Business implements Subject /* pdOid cc6eaf96-daeb-4136-a6c4-de984c84c4e0 */ public void method() / TODO: implement /* * Module: BusinessRecord.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class BusinessRecord */import java.text.SimpleDateFormat;

9、import java.util.*;/* pdOid a483084d-8bc4-43e0-90cf-e00b8c0f2749 */public class BusinessRecord implements Subject /* pdOid 9297a1f4-951e-4c38-b329-203b81b6099c */ private Business business; /* pdOid 1fb84d08-bc8f-4046-bfac-72690bba07a0 */ public void method() business = new Business(); SimpleDateFor

10、mat df = new SimpleDateFormat(yyyy-MM-dd HH:mm:ss);/设置日期格式 System.out.println(方法method()被调用，调用时间为+df.format(new Date(); try business.method(); System.out.print(方法method()调用成功); catch(Exception exception) System.out.println(方法method()调用失败); / TODO: implement /* * Module: Client.java * Author: ct * Pu

11、rpose: Defines the Class Client */import java.util.*;/* pdOid 2b1f68aa-d729-4abc-93ca-01efd37c9639 */public class Client public static void main(String args) Subject subject; subject = new BusinessRecord(); subject.method(); /* * Module: Subject.java * Author: ct * Purpose: Defines the Interface Sub

12、ject */import java.util.*;/* pdOid afede86b-4789-4a4c-adf6-9279830b0daf */public interface Subject /* pdOid ee711ba0-966a-4ac3-b268-3465f00bb217 */ void method();2. 类图： 实现代码：/* * Module: AbstractSearch.java * Author: ct * Purpose: Defines the Interface AbstractSearch */import java.util.*;/* pdOid be

13、2dbcb3-27f7-4e9b-b0a3-6f655b4e66d5 */public interface AbstractSearch /* pdOid 70787691-2bca-4c73-a980-95cd9479d5c0 */ void search();/* * Module: Client.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Client */import java.util.*;/* pdOid e3a08fe1-13d6-4273-81ef-84b8085e6c24 */public class Client publi

14、c static void main(String args) SearchProxy searchProxy = new SearchProxy(); searchProxy.setSearch(new Search(); searchProxy.setLevel(1); searchProxy.search(); /* * Module: Search.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Search */import java.util.*;/* pdOid 31177e92-2fe6-4fd1-b00b-df0902d6f002

15、 */public class Search implements AbstractSearch /* pdOid 8553a78e-405b-4534-bb25-3a06da2fe202 */ public void search() / TODO: implement System.out.println(正在检索); /* * Module: SearchProxy.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class SearchProxy */import java.util.*;/* pdOid f6c0f634-671a-4dab-a765

16、-80e44a8f869d */public class SearchProxy implements AbstractSearch /* pdOid 3af41673-c60e-4d2b-901b-4e584bc507b6 */ private Search search; /* pdOid 72e3173f-2ed7-47c8-ba4b-4dbf77334712 */ private int level; public void setSearch(Search search) this.search = search; public void setLevel(int level) th

17、is.level = level; /* pdOid 7de0050c-ccf7-474f-a2df-6472769c2c9c */ public void search() / TODO: implement if(level 0) search.search(); System.out.println(进行一次搜索,记录进入日志); else System.out.println(权限不足); 3. 类图：实现代码：/* * Module: Chairman.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Chairman */import j

18、ava.util.*;/* pdOid b97b6594-8cb8-49c2-9689-faf16e0f7cbb */public class Chairman extends Checker /* param name * pdOid d3055b0f-8c66-493c-a0e2-a64c029d38fa */ public Chairman(String name) / TODO: implement this.name = name; /* param order * pdOid 8f85dc01-f64d-4fc1-9812-225d8d9d5248 */ public void h

19、andleRequest(Order order) / TODO: implement if(order.getValue() 500000) System.out.println(name+副董事长审批采购单，审批金额为+order.getValue(); else if(successor != null) successor.handleRequest(order); /* * Module: Checker.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Checker */import java.util.*;/* pdOid 11c6d

20、290-a8e9-459a-ac46-9e1e9cf018c3 */public abstract class Checker /* pdOid 3683aa20-a1a2-4365-b89a-33ef70bf0fa6 */ protected String name; /* pdOid f4ac9b42-67cd-4e3a-85c0-90d1872cf927 */ protected Checker successor; /* pdOid 7e737b99-d252-4f63-bddb-d79173090c12 */ public void checker() /* param checke

21、r * pdOid fa7e42ff-58ec-4bda-ad7a-915a3dd2db76 */ public void setSuccessor(Checker checker) this.successor = checker; /* param order * pdOid 9bc7ff2a-8601-4d23-bd01-737ecb1b5bd6 */ public void handleRequest(Order order) /* * Module: Checker.java * Author: ct * Purpose: Defines the Class Checker */ i

22、mport java.util.*; /* pdOid 11c6d290-a8e9-459a-ac46-9e1e9cf018c3 */ public abstract class Checker /* pdOid 3683aa20-a1a2-4365-b89a-33ef70bf0fa6 */ protected String name; /* pdOid f4ac9b42-67cd-4e3a-85c0-90d1872cf927 */ protected Checker successor; /* pdOid 7e737b99-d252-4f63-bddb-d79173090c12 */ pub

23、lic void checker() /* param checker * pdOid fa7e42ff-58ec-4bda-ad7a-915a3dd2db76 */ public void setSuccessor(Checker checker) this.successor = checker; /* param order * pdOid 9bc7ff2a-8601-4d23-bd01-737ecb1b5bd6 */ public void handleRequest(Order order) /* * Module: Director.java * Author: ct * Purp

24、ose: Defines the Class Director */import java.util.*;/* pdOid 126a714a-9414-4ffe-9deb-f17269e80096 */public class Director extends Checker /* param name * pdOid d3055b0f-8c66-493c-a0e2-a64c029d38fa */ public Director(String name) / TODO: implement this.name = name; /* param order * pdOid 8f85dc01-f64d-4fc1-9812-225d8d9d5248 */ public void handleRequest(Order order) / TODO: implement if(order.getValue() 50000) System.out.println(name+主管审批采购单，审批金额为+order.getValue();