1、软件体系结构实验3软件体系结构实验报告项目名称 设计模式实验二 专业班级 软件工程1307班 学 号 3901130721 姓 名 谭淇蔚 实验成绩:批阅教师:2015年 12 月 31 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,
2、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(Supply Chain Management,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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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:/代码颜色使用黑色,字体使用Times New Roman或Arial,字号为五号,如ApprovePurchaseOrder类public abstract class ApprovePurchaseOrder /自类型引用,对下家的
9、引用 protected ApprovePurchaseOrder approvePurchaseOrder;/子类都可以使用 protected String DealWithThePurchaseRoleName;/处理这个订单的角色名 public ApprovePurchaseOrder(String dealWithThePurchaseRoleName) super(); DealWithThePurchaseRoleName = dealWithThePurchaseRoleName; /设置请求的角色 public void setApprovePurchaseOrder(Ap
10、provePurchaseOrder approvePurchaseOrder) this.approvePurchaseOrder = approvePurchaseOrder; public abstract void processRequest(PurchaseOrderRequest request); Congress类public class Congress extends ApprovePurchaseOrder public Congress(String dealWithThePurchaseRoleName) super(dealWithThePurchaseRoleN
11、ame); / TODO Auto-generated constructor stub Override public void processRequest(PurchaseOrderRequest request) / TODO Auto-generated method stub if(request.getTatalAccount() = 50)/单位为万 System.out.println(request.toString(); System.out.println(此采购单金额在10万和50万之间,由董事会进行审核); System.out.println(this.DealW
12、ithThePurchaseRoleName+董事会已审核完毕); else if(this.approvePurchaseOrder != null) this.approvePurchaseOrder.processRequest(request); Director类public class Director extends ApprovePurchaseOrder public Director(String dealWithThePurchaseRoleName) super(dealWithThePurchaseRoleName); / TODO Auto-generated co
13、nstructor stub Override public void processRequest(PurchaseOrderRequest request) / TODO Auto-generated method stub if(request.getTatalAccount() 5)/单位为万 System.out.println(request.toString(); System.out.println(此采购单金额低于5万,由主任进行审核); System.out.println(主任+DealWithThePurchaseRoleName+已审核完毕); else if(thi
14、s.approvePurchaseOrder != null) this.approvePurchaseOrder.processRequest(request); President类public class President extends ApprovePurchaseOrder public President(String dealWithThePurchaseRoleName) super(dealWithThePurchaseRoleName); / TODO Auto-generated constructor stub Override public void proces
15、sRequest(PurchaseOrderRequest request) / TODO Auto-generated method stub if(request.getTatalAccount() = 10)/单位为万 System.out.println(request.toString(); System.out.println(此采购单金额在10万和50万之间,由董事长进行审核); System.out.println(董事长+DealWithThePurchaseRoleName+已审核完毕); else if(this.approvePurchaseOrder != null)
16、 this.approvePurchaseOrder.processRequest(request); PurchaseOrderRequest类public class PurchaseOrderRequest /采购单 /某个项目 private String PurchaseProjectName; /采购单的总花费 private int TatalAccount; /采购多少项产品 private int goodsNumber; public PurchaseOrderRequest(String purchaseProjectName, int tatalAccount, int
17、 goodsNumber) super(); PurchaseProjectName = purchaseProjectName; TatalAccount = tatalAccount; this.goodsNumber = goodsNumber; public String getPurchaseProjectName() return PurchaseProjectName; public void setPurchaseProjectName(String purchaseProjectName) PurchaseProjectName = purchaseProjectName;
18、public int getTatalAccount() return TatalAccount; public void setTatalAccount(int tatalAccount) TatalAccount = tatalAccount; public int getGoodsNumber() return goodsNumber; public void setGoodsNumber(int goodsNumber) this.goodsNumber = goodsNumber; Override public String toString() return PurchasePr
19、ojectName + 的采购单共购买商品 + goodsNumber + 件, + 花费金额总为 + TatalAccount ; VicePresident类public class VicePresident extends ApprovePurchaseOrder public VicePresident(String dealWithThePurchaseRoleName) super(dealWithThePurchaseRoleName); / TODO Auto-generated constructor stub Override public void processReq
20、uest(PurchaseOrderRequest request) / TODO Auto-generated method stub if(request.getTatalAccount() = 5)/单位为万 System.out.println(request.toString(); System.out.println(此采购单金额在5万和10万之间,由副董事长进行审核); System.out.println(副董事长+DealWithThePurchaseRoleName+已审核完毕); else if(this.approvePurchaseOrder != null) thi
21、s.approvePurchaseOrder.processRequest(request); 测试类Client类public class client public static void main(String args) ApprovePurchaseOrder congress,director,president,vicePresident; /初始化 director = new Director(赵丽颖); vicePresident = new VicePresident(唐嫣); president = new President(谭淇蔚); congress = new
22、Congress(软件体系结构有限公司); director.setApprovePurchaseOrder(vicePresident); vicePresident.setApprovePurchaseOrder(president); president.setApprovePurchaseOrder(congress); /项目处理 /1-低于5万的,单位为万 PurchaseOrderRequest POR_project1 = new PurchaseOrderRequest(德天公司策划案, 3, 4); director.processRequest(POR_project1)
23、; /2-不低于5万但低于10万的,单位为万 PurchaseOrderRequest POR_project2 = new PurchaseOrderRequest(普利策公司策划案, 7, 7); director.processRequest(POR_project2); /3-不低于10万但低于50万的,单位为万 PurchaseOrderRequest POR_project3 = new PurchaseOrderRequest(XX公司策划案, 16, 9); director.processRequest(POR_project3); /3-不低于50万,单位为万 Purcha
24、seOrderRequest POR_project4 = new PurchaseOrderRequest(腾讯公司策划案, 56, 13); director.processRequest(POR_project4); 运行结果:2. 类图: 实现代码:Command类public interface Command public void executeOn (); public void executeOff ();Fan类public class Fan public void turn() System.out.println(电风扇转动了); public void stopTu
25、rn() System.out.println(电风扇关闭了); FanCommand类public class FanCommand implements Command private Fan fan; public FanCommand() super(); fan = new Fan(); Override public void executeOn() / TODO Auto-generated method stub fan.turn(); Override public void executeOff() / TODO Auto-generated method stub fan
26、.stopTurn(); Lamp类public class Lamp public void onLight() System.out.println(电灯打开了); public void quench() System.out.println(电灯关闭了); LampCommand类public class LampCommand implements Command private Lamp lamp; public LampCommand() super(); lamp = new Lamp(); Override public void executeOn() / TODO Aut
27、o-generated method stub lamp.onLight(); Override public void executeOff() / TODO Auto-generated method stub lamp.quench(); Switch类public class Switch private Command switchController; public Switch(Command switchController) super(); this.switchController = switchController; public void On() switchCo
28、ntroller.executeOn(); public void Off() switchController.executeOff(); 辅助类:XMLUtilBean类import java.io.File;import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;import org.w3c.dom.Document;import org.w3c.dom.Node;import org.w3c.dom.NodeList;public class XMLUtilBean
29、 public static Object getClassByConfig() try /创建文档对象 DocumentBuilderFactory documentBuilderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder documentBuilder = documentBuilderFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = documentBuilder.parse(new File(config.xml); /获取工厂具体名称 NodeList nodeList = doc.getElementsByTagName(className); Node cl
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