體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、中南大學(xué)軟件學(xué)院 申西夫罟 軟件體系結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)模式實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)生姓名：宋昂 所在學(xué)院：軟件學(xué)院 學(xué)生學(xué)號(hào)： 3901080115 學(xué)生班級(jí)：軟件0801 指導(dǎo)老師：劉偉 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟練使用 PowerDesigner 和任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)幾種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式，包括 簡(jiǎn)單工廠模式、 工廠方法模式、 抽象工廠模式、單例模式和適配器模式，理解每一種設(shè)計(jì)模 式的模式動(dòng)機(jī)， 掌握模式結(jié)構(gòu)， 學(xué)習(xí)如何使用代碼實(shí)現(xiàn)這些模式， 并學(xué)會(huì)分析這些模式的使 用效果。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 使用 PowerDesigner 和任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式、 抽象工廠模式、 單例模式和適配

2、器模式， 包括根據(jù)實(shí)例繪制模式結(jié)構(gòu)圖、 編寫模式實(shí)例實(shí)現(xiàn) 代碼，運(yùn)行并測(cè)試模式實(shí)例代碼。 (1) 簡(jiǎn)單工廠模式 使用簡(jiǎn)單工廠模式設(shè)計(jì)一個(gè)可以創(chuàng)建不同幾何形狀(Shape)的繪圖工具類，如可創(chuàng)建圓 形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle)對(duì)象，每個(gè)幾何圖形都要有繪制 draw()和擦 除erase()兩個(gè)方法，要求在繪制不支持的幾何圖形時(shí)， 提示一個(gè)UnsupportedShapeException， 繪制類圖并編程實(shí)現(xiàn)。 (2) 簡(jiǎn)單工廠模式 使用簡(jiǎn)單工廠模式模擬女媧 (Nvwa)造人(Person),如果傳入?yún)?shù)“ M ”，則返回一個(gè) Man 對(duì)象，如果傳入

3、參數(shù) “W”，則返回一個(gè) Woman對(duì)象，使用任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn) 該場(chǎng)景。現(xiàn)需要增加一個(gè)新的Robot類，如果傳入?yún)?shù)“ R”，則返回一個(gè) Robot對(duì)象，對(duì) 代碼進(jìn)行修改并注意女媧的變化。 (3) 工廠方法模式 某系統(tǒng)日志記錄器要求支持多種日志記錄方式, 如文件記錄、 數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等, 且用戶可 以根據(jù)要求動(dòng)態(tài)選擇日志記錄方式, 現(xiàn)使用工廠方法模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。 用代碼實(shí)現(xiàn)日志記錄 器實(shí)例,如果在系統(tǒng)中增加一個(gè)中的日志記錄方式控制臺(tái)日志記錄(ConsoleLog) ,繪制 類圖并修改代碼,注意增加新日志記錄方式過(guò)程中原有代碼的變化。 (4) 工廠方法模式 現(xiàn)需要設(shè)計(jì)一個(gè)程序來(lái)讀取多種不

4、同類型的圖片格式，針對(duì)每一種圖片格式都設(shè)計(jì)一個(gè) 圖片讀取器(PageReader)，如GIF圖片讀取器(GifReader)用于讀取 GIF格式的圖片、JPG圖 片讀取器(JpgReader)用于讀取 JPG格式的圖片。圖片讀取器對(duì)象通過(guò)圖片讀取器工廠 ImageReaderFactory來(lái)創(chuàng)建，ImageReaderFactory是一個(gè)抽象類，用于定義創(chuàng)建圖片讀取器 的工廠方法，其子類GifReaderFactory和JpgReaderFactory用于創(chuàng)建具體的圖片讀取器對(duì)象。 使用工廠方法模式實(shí)現(xiàn)該程序的設(shè)計(jì)。 (5) 抽象工廠模式 某系統(tǒng)為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的性能，自定義數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象C

5、onnection和語(yǔ)句對(duì)象 Statement,可針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù)提供不同的連接對(duì)象和語(yǔ)句對(duì)象，如提供Oracle或SQL Server專用連接類和語(yǔ)句類，而且用戶可以通過(guò)配置文件等方式根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)更換系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)。使用抽象工廠模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。用代碼模擬實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作工廠實(shí)例，要求可以通 過(guò)配置文件改變數(shù)據(jù)庫(kù)類型。 (6) 抽象工廠模式 計(jì)算機(jī)包含內(nèi)存(RAM)、CPU等硬件設(shè)備，根據(jù)下面的“產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)-產(chǎn)品族”示意 圖，使用抽象工廠模式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)設(shè)備創(chuàng)建過(guò)程并繪制相應(yīng)的類圖。 (7) 單例模式 使用單例模式的思想實(shí)現(xiàn)多例模式，確保系統(tǒng)中某個(gè)類的對(duì)象只能存在有限個(gè)，如兩個(gè) 或三個(gè)，

6、設(shè)計(jì)并編寫代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)多例類。 (8) 單例模式 使用單例模式設(shè)計(jì)一個(gè)多文檔窗口(注：在Java AWT/Swing開發(fā)中可使用JDesktopPane 和JinternalFrame來(lái)實(shí)現(xiàn))，要求在主窗體中某個(gè)內(nèi)部子窗體只能實(shí)例化一次，即只能彈出 一個(gè)相同的子窗體，如下圖所示： n rift：.7 X (注：用C#或C+實(shí)現(xiàn)類似功能也可以) (9) 適配器模式 現(xiàn)有一個(gè)接口 DataOperation定義了排序方法 sort(int)和查找方法 search。nt, int),已 知類Quicksort的quicksort。nt)方法實(shí)現(xiàn)了快速排序算法，類BinarySearch的 bina

7、rySearch(int, int)方法實(shí)現(xiàn)了二分查找算法?，F(xiàn)使用適配器模式設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，在不修 改源代碼的情況下將類QuickSort和類BinarySearch的方法適配到 DataOperation接口中。繪 制類圖并編程實(shí)現(xiàn)。(要求實(shí)現(xiàn)快速排序和二分查找) (10) 適配器模式 使用任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)雙向適配器實(shí)例，使得貓可以學(xué)狗叫，狗可以 學(xué)貓抓老鼠。繪制相應(yīng)類圖并使用代碼編程模擬。 三、實(shí)驗(yàn)要求 1. 正確無(wú)誤繪制簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式和適配器模 式實(shí)例的模式結(jié)構(gòu)圖； 2. 使用任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式、抽象工

8、廠模式、 單例模式和適配器模式實(shí)例，代碼運(yùn)行正確無(wú)誤。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 熟悉PowerDesigner15的常用功能； 2. 使用PowerDesigner繪制簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該模 式實(shí)例； 3. 使用PowerDesigner繪制工廠方法模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該模 式實(shí)例； 4. 使用PowerDesigner繪制抽象工廠模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該模 式實(shí)例； 5. 使用PowerDesigner繪制單例模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí) 例; 6. 使用PowerDesigner繪制適配器模式結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊?/p>

9、語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該模式。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1) 簡(jiǎn)單工廠模式1: 類圖： 乂無(wú)i 1弩逓： 結(jié)果： 1 匚匸二總弋/匸丄日書呂羽 胡出 9 I terminLated Client 佇)Jaira Application D: Mjreclipse6. 5jrebinjavaw. exe (Jec 7 2010 12 :44 ：D5 Pffl) 社旱一個(gè)園*我尋吹直包 我是一個(gè)圓，我要唱牛奶 1 2 Nu.ll 4 ig 5 I Frobiems 更 lavadoc .* Declaration S Console昴 Servers 言-；Kistory iffi LogjCat 菇 Detuj Cl

10、iaM 0) 口 - b TiriBp r ie ZiriLE - =二巧v=lz bLcv Q :T-i= 結(jié)果: erm 1 nat eCl 1 eat (3) LJar Appli cati on D: fflyeclipse6. 5jr ebiaj avaw. ee Qec T2010 12:49： 44 PM J 哈哈，我是機(jī)器人，我婪代表女蝎消夾你們 - Fr obi sift s 更 Javadoc ”；r Dtcltratioik ConsoleStrvsrx fJ HistoryLogf at 菇B電bug : Ct erm i nat e d.)- Cli ent (3j)

11、 Java Application D： MlyeclipseG. SjrebiTtjavaw_ exe (Dec 72010 12:51 :24 PM) 對(duì)不起，女蝎不甫瞄你創(chuàng)造該類寶寶噢 4 configy B 3 * ca sa Nazoa 弓 3 (3) 工廠方法模式1 類圖： 結(jié)果: 1 | 2 CclasMC0E30 le F act or7 4 Jivadoc 掩 Decljrati on 田 Coivs0*1 e舉 Servers 涉 ffi stoirjr l 11 LoiCat 5 Pr oblems Client (4) 口直g Applicalion D. Myftcl

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13、7 4 盯4在埶俎里両的恆螢是* 那炸： 什界乍：工下標(biāo)：7當(dāng)前嘔序：1 95 56 67 EX ?B 3 57 23 “競(jìng)3勺 分界普；藥 T標(biāo)當(dāng)前*固序；1日陽(yáng)跆a *5 3EC7 67 - 5氈 分界營(yíng)沖下標(biāo)；：考前順序；1 3 3* 23 13 *5 357 67 m 5t 分畀氏陽(yáng)下林：$當(dāng)前MS庠r 1 3 23 34 43磚7B 671 87 67 7tiS EC 分畀營(yíng)：丁旦下標(biāo)乜為前順序：1 H 陰護(hù)好S7訂l=審I rE fiTfl 伶界竽：石下掃-當(dāng)前緬序：1 3找站43 4= 56 67 -口 5滬F昭4 竹界苫：5石7 下懷；卻営麗1觴：1 3 23 3 43 45

14、56 曠78 5d7 7t5 74 廿界普汀點(diǎn)5 下標(biāo)：】丄當(dāng)前順喬；123 勢(shì)鮎非即Tfi 65 (10)適配器模式2 類圖： O-Cat K I TSCs： J. ， vc);d a r j c.e AMLjiEA * *Bi: G*T Mill * 9E-.E ； &E= niil】 +urfc亡rt (C*i cii l. e _； _e * S9S.SIniiS 豐 ! d.臼上匸Dogdcg； a.selzeMase C .Ilftclaration Ccnsole幕 Servers 備 Hi story LogCtt 鮮 Dabuc twirmiiiSLtEd Cli eat (1) Ja.va Appli cationj D： VlMy皂dipEjesG. 5ji皀IbxiAjavaw- exe e 1, 2010 1：22：42 PM： 汪汪汪 老議你跑不了了呀 六、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 通過(guò)一段時(shí)