中南大學(xué)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式實(shí)驗(yàn)二

1、軟件體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目名稱 設(shè)計(jì)模式實(shí)驗(yàn)2 專業(yè)班級 學(xué) 號 姓 名 實(shí)驗(yàn)成績：批閱教師：年 月 日19實(shí)驗(yàn)3 設(shè)計(jì)模式實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 4 每組人數(shù)： 1 實(shí)驗(yàn)類型： 3 （1：基礎(chǔ)性 2：綜合性 3：設(shè)計(jì)性 4：研究性）實(shí)驗(yàn)要求： 1 （1：必修 2：選修 3：其它）實(shí)驗(yàn)類別： 3 （1：基礎(chǔ) 2：專業(yè)基礎(chǔ) 3：專業(yè) 4：其它）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂肞owerDesigner和任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)幾種常見的行為型設(shè)計(jì)模式，包括職責(zé)鏈模式、命令模式、觀察者模式和策略模式，理解每一種設(shè)計(jì)模式的模式動機(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。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 某企業(yè)的SCM(Sup

2、ply Chain Management，供應(yīng)鏈管理)系統(tǒng)中包含一個(gè)采購審批子系統(tǒng)。該企業(yè)的采購審批是分級進(jìn)行的，即根據(jù)采購金額的不同由不同層次的主管人員來審批，主任可以審批5萬元以下（不包括5萬元）的采購單，副董事長可以審批5萬元至10萬元（不包括10萬元）的采購單，董事長可以審批10萬元至50萬元（不包括50萬元）的采購單，50萬元及以上的采購單就需要開董事會討論決定。如下圖所示：試使用職責(zé)鏈模式設(shè)計(jì)并模擬實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。2. 房間中的開關(guān)是命令模式的一個(gè)實(shí)例，現(xiàn)用命令模式來模擬開關(guān)的功能，可控制對象包括電燈和電風(fēng)扇，繪制相應(yīng)的類圖并編程模擬實(shí)現(xiàn)。3. 某軟件公司欲開發(fā)一個(gè)基于Windows平

3、臺的公告板系統(tǒng)。系統(tǒng)提供一個(gè)主菜單(Menu)，在主菜單中包含了一些菜單項(xiàng)(MenuItem)，可以通過Menu類的addMenuItem()方法增加菜單項(xiàng)。菜單項(xiàng)的主要方法是click()，每一個(gè)菜單項(xiàng)包含一個(gè)抽象命令類，具體命令類包括OpenCommand(打開命令)，CreateCommand(新建命令)，EditCommand(編輯命令)等，命令類具有一個(gè)execute()方法，用于調(diào)用公告板系統(tǒng)界面類(BoardScreen)的open()、create()、edit()等方法?，F(xiàn)使用命令模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，使得MenuItem類與BoardScreen類的耦合度降低，繪制類圖并編程實(shí)現(xiàn)

4、。4. 某實(shí)時(shí)在線股票軟件需要提供如下功能：當(dāng)股票購買者所購買的某支股票價(jià)格變化幅度達(dá)到5%時(shí)，系統(tǒng)將自動發(fā)送通知（包括新價(jià)格）給購買該股票的所有股民。試使用觀察者模式設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)，要求繪制相應(yīng)的類圖并編程模擬實(shí)現(xiàn)。5. 某公司欲開發(fā)一套機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，如果機(jī)房達(dá)到某一指定溫度，溫度傳感器(Thermosensor)將自動傳遞信號給各種響應(yīng)設(shè)備，例如警示燈(CautionLight)將閃爍(flicker()、報(bào)警器(Annunciator)將發(fā)出警報(bào)(alarm()、安全逃生門(SecurityDoor)將自動開啟(open()、隔熱門(InsulatedDoor)將自動關(guān)閉(close(

5、)等，每一種響應(yīng)設(shè)備的行為由專門的程序來控制。為了將來能夠方便地引入新類型的響應(yīng)設(shè)備，采用觀察者模式和適配器模式設(shè)計(jì)并模擬實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。6. 某軟件公司為某電影院開發(fā)了一套影院售票系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中需要為不同類型的用戶提供不同的電影票(MovieTicket)打折(Discount)方式，具體打折方案如下：(1) 學(xué)生憑學(xué)生證可享受票價(jià)8折優(yōu)惠；(2) 年齡在10周歲及以下的兒童可享受每張票減免10元的優(yōu)惠（原始票價(jià)需大于等于20元）；(3) 影院VIP用戶除享受票價(jià)半價(jià)優(yōu)惠外還可進(jìn)行積分，積分累計(jì)到一定額度可換取電影院贈送的獎品。該系統(tǒng)在將來可能還要根據(jù)需要引入新的打折方式。試使用策略模式設(shè)計(jì)并

6、編程模擬實(shí)現(xiàn)該影院售票系統(tǒng)。7. 為了實(shí)現(xiàn)一些特殊的顯示效果，某公司欲開發(fā)一款手機(jī)數(shù)碼照片處理軟件，在該軟件中為照片(Photograph)提供了多種濾鏡(Filter)效果，例如黑白濾鏡(BlackWhiteFilter)、單色濾鏡(MonochromaticFilter)、懷舊濾鏡(NostalgicFilter)等，不同的濾鏡通過不同的算法對照片進(jìn)行美化，如下圖所示。該軟件可以靈活地增加一些新的濾鏡效果。選擇一種合適的設(shè)計(jì)模式來設(shè)計(jì)該照片處理軟件，結(jié)合場景繪制相應(yīng)的類圖并編程模擬實(shí)現(xiàn)。三、實(shí)驗(yàn)要求1. 結(jié)合實(shí)例，正確無誤地繪制職責(zé)鏈模式、命令模式、觀察者模式和策略模式的模式結(jié)構(gòu)圖；2.

7、使用任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)職責(zé)鏈模式、命令模式、觀察者模式和策略模式實(shí)例，代碼運(yùn)行正確無誤。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制職責(zé)鏈模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；2. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制命令模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；3. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制命令模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；4. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制觀察者模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；5. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制觀察者模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖

8、并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；6. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制策略模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例；7. 結(jié)合實(shí)例，使用PowerDesigner繪制策略模式實(shí)例結(jié)構(gòu)圖并用面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式實(shí)例。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：public class PurchaseRequest public double amount;public int number;public String purpose;public double getAmount() return amount;public void setAmount(double am

9、ount) this.amount = amount;public int getNumber() return number;public void setNumber(int number) this.number = number;public String getPurpose() return purpose;public void setPurpose(String purpose) this.purpose = purpose;public class Approver protected Approver succesor;public Approver()succesor =

10、 null;public void processRequest(PurchaseRequest aRequest)if(succesor!=null)cessRequest(aRequest);public void setSuccesor(Approver succesor) this.succesor = succesor;public class Congress extends Approver public void processRequest(PurchaseRequest request)if(request.getAmount()>=50000

11、0)System.out.println("董事會");public class Director extends Approver public void processRequest(PurchaseRequest request)if(request.getAmount()<50000)System.out.println("主任");elseif(this.succesor!=null)cessRequest(request);public class President extends Approverp

12、ublic void processRequest(PurchaseRequest request)if(request.getAmount()<500000)System.out.println("董事長");elseif(this.succesor!=null)cessRequest(request);public class VicePresident extends Approverpublic void processRequest(PurchaseRequest request)if(request.getAmount()

13、<100000)System.out.println("副董事長");elseif(this.succesor!=null)cessRequest(request);2. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：public abstract class AbstractCommand public abstract void open();public abstract void close();public class Switch private AbstractCommand command;public void setCommand(Abstra

14、ctCommand command) mand = command;public void open()command.open();public void close()command.close();public class Fun public void open()System.out.println("開風(fēng)扇");public void close()System.out.println("關(guān)風(fēng)扇");public class Light public void open()System.out.println("打開");

15、public void close()System.out.println("關(guān)燈");public class FunCommand extends AbstractCommand private Fun fun = new Fun();Overridepublic void open() / TODO Auto-generated method stubfun.open();Overridepublic void close() / TODO Auto-generated method stubfun.close();public class LightCommand

16、extends AbstractCommandprivate Light light = new Light();Overridepublic void open() / TODO Auto-generated method stublight.open();Overridepublic void close() / TODO Auto-generated method stublight.close();3. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：public interface Command public void excute();public class MenuItem private String n

17、ame;private Command command;public MenuItem(String name) = name;public String getName() return name;public void setName(String name) = name;public Command getCommand() return command;public void setCommand(Command command) mand = command;public void click()command.excute();import

18、java.util.ArrayList;public class Menu public ArrayList itemList = new ArrayList();public void addMenuItem(MenuItem item)itemList.add(item);public class OpenCommand implements Command private BoardScreen screen;public OpenCommand(BoardScreen screen) super();this.screen = screen;Overridepublic void ex

19、cute() / TODO Auto-generated method stubscreen.open();public class CreateCommand implements Command private BoardScreen screen;public CreateCommand(BoardScreen screen) super();this.screen = screen;Overridepublic void excute() / TODO Auto-generated method stubscreen.create();public class EidtCommand

20、implements Command private BoardScreen screen;public EidtCommand(BoardScreen screen) super();this.screen = screen;Overridepublic void excute() / TODO Auto-generated method stubscreen.edit();public class BoardScreen private Menu menu;private MenuItem openItem,createItem,editItem;public BoardScreen()m

21、enu = new Menu();openItem = new MenuItem("打開");createItem = new MenuItem("新建");editItem = new MenuItem("編輯");menu.addMenuItem(openItem);menu.addMenuItem(createItem);menu.addMenuItem(editItem);public void display()System.out.println("主菜單選項(xiàng)： ");for(Object obj :

22、menu.itemList)System.out.println(MenuItem)obj).getName();public void open()System.out.println("顯示打開窗口！");public void create()System.out.println("顯示新建窗口！");public void edit()System.out.println("顯示編輯窗口！");public Menu getMenu()return menu;4. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：public interface Invest

23、or public void response(Stock stck);public class ConcreteInvestor implements Investor private String name;public ConcreteInvestor(String name) super(); = name;Overridepublic void response(Stock stock) / TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(name+": ");System.out.printl

24、n(stock.getStockName()+"漲幅超過5%");System.out.println("新價(jià)格"+stock.getPrice();import java.util.ArrayList;public class Stock private ArrayList<Investor> investors;private String stockName;private double price;public Stock(String stockName, double price) super();this.stockName =

25、 stockName;this.price = price;investors = new ArrayList<Investor>();public void attach(Investor investor)investors.add(investor);public void detach(Investor investor)investors.remove(investor);public void notifyInvestor()for(Object obj : investors)(Investor)obj).response(this);public String ge

26、tStockName() return stockName;public void setStockName(String stockName) this.stockName = stockName;public double getPrice() return price;public void setPrice(double price) double range = Math.abs(price-this.price)/this.price;this.price = price;if(range>=0.05)this.notifyInvestor();public class Cl

27、ient public static void main(String args) Investor investor1,investor2;investor1 = new ConcreteInvestor("哈哈");investor2 = new ConcreteInvestor("呵呵");Stock haier = new Stock("haier", 20.00);haier.attach(investor1);haier.attach(investor2);haier.setPrice(25.00);5. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：

28、public interface AlarmListener public void response();public class Annunciator implements AlarmListener private Annunciator annunciator;Overridepublic void response() / TODO Auto-generated method stubannunciator.alarm();public void alarm()System.out.println("報(bào)警器警報(bào)");public class CautionLig

29、ht implements AlarmListener private CautionLight light;Overridepublic void response() / TODO Auto-generated method stublight.flicker();public void flicker()System.out.println("警示燈閃爍");public class InsulatedDoor implements AlarmListener private InsulatedDoor insulatedDoor;Overridepublic voi

30、d response() / TODO Auto-generated method stubinsulatedDoor.close();public void close()System.out.println("隔熱門關(guān)閉");public class SecurityDoor implements AlarmListener private SecurityDoor securityDoor;Overridepublic void response() / TODO Auto-generated method stubsecurityDoor.open();public

31、 void open()System.out.println("安全門開啟");import java.util.ArrayList;public class Thermosensor private ArrayList<AlarmListener> alarm;public void attach(AlarmListener listener)alarm.add(listener);public void detach(AlarmListener listener)alarm.remove(listener);public void notifyAlarm()

32、for(Object obj : alarm)(AlarmListener)obj).response();6. 類圖：實(shí)現(xiàn)代碼：public interface Discount public double calculate(double price);public class CIPDiscount implements DiscountOverridepublic double calculate(double price) / TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("增加積分！");return price*0.5;public class MovieTicket private double price;private Discount discount;public double getPrice() return discount.calculate(price);public Discount getDisco