實驗指導(dǎo)書設(shè)計模式模板

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設(shè)計模式》實驗指導(dǎo)書主講教師:孫曉飛棗莊學院信息科學與工程學院目錄實驗一”創(chuàng)立型模式”的應(yīng)用 1實驗二”結(jié)構(gòu)型模式”的應(yīng)用 3實驗三”行為型模式”(1)的應(yīng)用 5實驗四”行為型模式”(2)的應(yīng)用 7實驗五混合設(shè)計模式 9實驗一”創(chuàng)立型模式”的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、以本實驗指導(dǎo)中的FactoryMethod模式為實驗實例,掌握五類”創(chuàng)立型模式”的工作原理和應(yīng)用環(huán)境。2、掌握工廠方法模式(FactoryMethod)、抽象工廠模式(AbstractFactory)、建造者模式(Builder)、原型模式(Prototype)、單例模式(Singleton)等五類”創(chuàng)立型模式”的實驗過程。二、實驗原理1、創(chuàng)立型模式的工作原理創(chuàng)立型模式隱藏了類的實例的創(chuàng)立細節(jié),經(jīng)過隱藏對象如何被創(chuàng)立和組合在一起達到使整個系統(tǒng)獨立的目的。創(chuàng)立型模式分為:工廠方法模式(FactoryMethod)、抽象工廠模式(AbstractFactory)、建造者模式(Builder)、原型模式(Prototype)、單例模式(Singleton)等五類。2、FactoryMethod模式的工作原理工廠方法模式(FactoryMethodPattern):也叫虛擬構(gòu)造器(VirtualConstructor)模式或者多態(tài)工廠(PolymorphicFactory)模式,在工廠方法模式中,工廠父類負責定義創(chuàng)立產(chǎn)品對象的公共接口,而工廠子類則負責生成具體的產(chǎn)品對象,這樣做的目的是將產(chǎn)品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成。它的UML類圖如下:工廠方法模式包含如下角色:Product:抽象產(chǎn)品ConcreteProduct:具體產(chǎn)品Creator:抽象工廠ConcreteCreator:具體工廠FactoryMethod模式的特點為當系統(tǒng)擴展需要添加新的產(chǎn)品對象時,僅僅需要添加一個具體產(chǎn)品對象以及一個具體工廠對象,原有工廠對象不需要進行任何修改,也不需要修改客戶端,很好地符合了”開閉原則”。3、抽象工廠模式(AbstractFactory)、建造者模式(Builder)、原型模式(Prototype)、單例模式(Singleton)的工作原理應(yīng)經(jīng)過教材復(fù)習。三、實驗內(nèi)容用FactoryMethod模式設(shè)計一個飲料工廠的模擬程序:要求為每種品牌的飲料提供一個子工廠,如:芒果汁工廠專門負責生產(chǎn)芒果汁,蘋果汁工廠專門負責生產(chǎn)蘋果汁,如果需要生產(chǎn)桃子汁或菠蘿汁,只需要對應(yīng)增加一個新的桃子汁工廠或菠蘿汁工廠即可,原有的工廠無須做任何修改,使得整個系統(tǒng)具有更加的靈活性和可擴展性。四、實驗要求所設(shè)計的實驗程序要滿足以下兩點:1)體現(xiàn)”創(chuàng)立型模式”的工作原理;2)符合面向?qū)ο蟮钠邨l設(shè)計原則。五、實驗步驟1、設(shè)計”飲料工廠”的類圖。參考教材P48完成類圖。2、根據(jù)類圖寫出”飲料工廠”的源代碼(代碼參照教材P48,實驗報告中寫出主要的幾個類)。3、上機測試程序,寫出運行結(jié)果。六、實驗小結(jié) 整理實驗結(jié)果,小結(jié)實驗心得體會。

實驗二”結(jié)構(gòu)型模式”的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、以設(shè)計適配器模式(Adapter)為實驗實例,掌握”結(jié)構(gòu)型模式”的工作原理、應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用方法。2、掌握適配器模式(Adapter)、橋接模式(Bridge)、組合模式(Composite)、裝飾模式(Decorator)、外觀模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy等七類”結(jié)構(gòu)型模式”的實驗過程。二、實驗原理1、結(jié)構(gòu)型模式的工作原理結(jié)構(gòu)型模式(StructuralPattern)描述如何將類或者對象結(jié)合在一起形成更大的結(jié)構(gòu),就像搭積木,能夠經(jīng)過簡單積木的組合形成復(fù)雜的、功能更為強大的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)型模式能夠分為類結(jié)構(gòu)型模式和對象結(jié)構(gòu)型模式。也可分為:適配器模式(Adapter)、橋接模式(Bridge)、組合模式(Composite)、裝飾模式(Decorator)、外觀模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy)等七類。2、Adapter模式的工作原理適配器模式(AdapterPattern):將一個接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另一個接口,適配器模式使接口不兼容的那些類能夠一起工作,其別名為包裝器(Wrapper)。UML類圖如下:適配器模式包含如下角色:Target:目標抽象類Adapter:適配器類Adaptee:適配者類3、橋接模式(Bridge)、組合模式(Composite)、裝飾模式(Decorator)、外觀模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy)的工作原理可仔細復(fù)習教材。三、實驗內(nèi)容1、用Adapter模式模擬一個廚師不斷提升自己的過程要求:一個人最初是一個面點師,后來她學習了川菜,又成了川菜師。以適配器模式為進行系統(tǒng)設(shè)計。四、實驗要求所設(shè)計的實驗程序要滿足以下兩點:1)體現(xiàn)”結(jié)構(gòu)型模式”的工作原理;2)符合面向?qū)ο蟮牧鶙l設(shè)計原則。五、實驗步驟1、設(shè)計”進步的廚師”的類圖。2、根據(jù)類圖寫出”進步的廚師”的源代碼(實驗報告中寫出主要的幾個類)。3、上機測試程序,調(diào)試出正確結(jié)果。六、實驗小結(jié) 整理實驗結(jié)果,小結(jié)實驗心得體會。

實驗三”行為型模式”(1)的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、以設(shè)計職責鏈模式(ChainofResponsibility)為實驗實例,掌握”行為型模式”的工作原理、應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用方法。2、掌握職責鏈模式(ChainofResponsibility)、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、中介者模式(Mediator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)等十一類”行為型模式”的實驗過程。二、實驗原理1、行為型模式的工作原理行為型模式(BehavioralPattern)是對在不同的對象之間劃分責任和算法的抽象化。行為型模式分為:類行為型模式和對象行為型模式兩種。其中,類的行為型模式使用繼承關(guān)系在幾個類之間分配行為,類行為型模式主要經(jīng)過多態(tài)等方式來分配父類與子類的職責;對象的行為型模式則使用對象的聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系來分配行為,對象行為型模式主要是經(jīng)過對象關(guān)聯(lián)等方式來分配兩個或多個類的職責。行為型模式也能夠分為:職責鏈模式(ChainofResponsibility)、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、中介者模式(Mediator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)等十一類。2、ChainofResponsibility模式的工作原理職責鏈模式(ChainofResponsibility):為了避免將請求發(fā)送者與接收者耦合在一起,讓多個對象都有可能接收請求,將這些對象連接成一條鏈,而且沿著這條鏈傳遞請求,直到有對象處理它為止。職責鏈模式的UML類圖如下:職責鏈模式包含如下角色:Handler:抽象處理者ConcreteHandler:具體處理者3、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、中介者模式(Mediator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)的工作原理請認真復(fù)習教材。三、實驗內(nèi)容1、用職責鏈模式設(shè)計俄羅斯輪盤賭的模擬程序?qū)懗绦蚰M:影視中殘酷的俄羅斯輪盤賭,即一把左輪手槍裝上1顆子彈,轉(zhuǎn)一下彈輪,使所有人都不知道是第幾個弾巢里有子彈,然后讓戰(zhàn)俘用這把槍輪流朝自己開槍,倒霉的將被打死。由于只有一顆子彈,因此戰(zhàn)俘們知道只有一個人死,會乖乖的玩這個游戲。這就像籠子里抓猴子一樣的心理狀態(tài),每個猴子都不希望自己被抓出去殺掉,希望別的猴子先被抓出去代替自己。希望經(jīng)過這個程序的設(shè)計,提高大家保護動物、珍惜美好生活的意識。要求以責任鏈模式來設(shè)計。四、實驗要求所設(shè)計的實驗程序要滿足以下兩點:1)體現(xiàn)”行為型模式”的工作原理;2)符合面向?qū)ο蟮钠邨l設(shè)計原則。五、實驗步驟1、設(shè)計”俄羅斯輪盤賭”的類圖。2、根據(jù)類圖寫出”俄羅斯輪盤賭”的源代碼(實驗報告中寫出主要的幾個類)。3、上機測試程序,調(diào)試出正確結(jié)果。六、實驗小結(jié) 整理實驗結(jié)果,小結(jié)實驗心得體會。

實驗四”行為型模式”(2)的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、以設(shè)計中介者模式為實驗實例,掌握”行為型模式”的工作原理、應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用方法。2、掌握職責鏈模式(ChainofResponsibility)、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、中介者模式(Mediator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)等十一類”行為型模式”的實驗過程。二、實驗原理1、行為型模式的工作原理行為型模式(BehavioralPattern)是對在不同的對象之間劃分責任和算法的抽象化。行為型模式分為:類行為型模式和對象行為型模式兩種。其中,類的行為型模式使用繼承關(guān)系在幾個類之間分配行為,類行為型模式主要經(jīng)過多態(tài)等方式來分配父類與子類的職責;對象的行為型模式則使用對象的聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系來分配行為,對象行為型模式主要是經(jīng)過對象關(guān)聯(lián)等方式來分配兩個或多個類的職責。行為型模式也能夠分為:職責鏈模式(ChainofResponsibility)、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、中介者模式(Mediator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)等十一類。2、中介者模式的工作原理用一個中介對象封裝一系列對象(同事)的交互,中介者使各對象不需要顯式的相互作用,從而使其耦合松散,而且能夠獨立的改變它們之間的交互。中介者模式的UML類圖如下:中介者模式包含如下角色:抽象中介者(Mediator)角色具體中介者(ConcreteMediator)角色抽象同事(Colleague)角色具體同事(ConcreteColleague)角色3、命令模式(Command)、解釋器模式(Interpreter)、迭代器模式(Iterator)、備忘錄模式(Memento)、觀察者模式(Observer)、狀態(tài)模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(TemplateMethod)、訪問者模式(Visitor)的工作原理請認真復(fù)習教材。三、實驗內(nèi)容1、用中介者模式設(shè)計房屋租賃中介的模擬程序模擬如下要求:租房者和出租者都經(jīng)過房屋中介來互相選擇,將她們的要求簡化為每間房多少錢。以設(shè)計中介者模式來設(shè)計。四、實驗要求所設(shè)計的實驗程序要滿足以下兩點:1)體現(xiàn)”行為型模式”的工作原理;2)符合面向?qū)ο蟮牧鶙l設(shè)計原則。五、實驗步驟1、設(shè)計”房屋租賃中介”的類圖。2、根據(jù)類圖寫出”房屋租賃中介”的源代碼(實驗報告中寫出主要的幾個類)。3、上機測試程序,調(diào)試出正確結(jié)果。六、實驗小結(jié) 整理實驗結(jié)果,小結(jié)實驗心得體會。

實驗五混合設(shè)計模式一、實驗?zāi)康?、以設(shè)計工廠策略模式為實驗實例,掌握”混合設(shè)計模式”的工作原理、應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用方法。2、掌握命令鏈模式、工廠策略模式、觀察中介者模式、規(guī)格模式等”混合設(shè)計模式”的實驗過程。二、實驗內(nèi)容1、以工廠策略模式來設(shè)計假設(shè)棗莊學院實行特困生資助計劃,該計劃以保障特困生吃飯為首要目的,還會額外發(fā)放零用錢。具體會向特困生發(fā)一張飯卡,里面有兩部分資金,一部分是固定消費,必須用于食堂吃飯,另一部分金額是零用錢,能夠吃飯,也能夠提現(xiàn)。以工廠策略模式來設(shè)計。三、