结构型设计模式——银行系统设计文档
一．开发工具及要求
开发工具为eclipse，开发语言Java，应用数据库MySql，winxp及以上软件环境。运用装饰模式，代理模式，组合模式，外观模式，享元模式，并一一举例说明。二．五种模式及实例说明
1.装饰模式动态地给一个对象添加额外的职责
实例：银行中的短信提醒业务
下面是装饰模式的类图以及实现代码
银行中的短信提醒业务期中有固定队的欢迎语，电话号
//短信提醒的抽象类
abstract class message remind
{
public abstract void printmessage remind();
}
//短信提醒的具体类
class concrete message remind
{
public override void printmessage remind()
{
system Console.WriteLine("短信的正文\n")；
}
}
//短信提醒装饰的抽象类
abstract class message remindDecorator:message remind
{
protected message remind xobj;
public message remind Decorator(message remind obj)
{
xobj=obj;
}
public abstract override void printmessage remind();
}
//电话号码装饰者
class telnummessage remind ;message remindDecorator
{
public telnummessage remind(message remind obj);base(obj){} public override void printmessage remind()
{
System Console.WriteLine("telnum\n");
xpobj.printmessage remind();
}
}
//欢迎词语装饰者
class wordmessage remind:message remindDecorator
{
public wordmessage remind(message remind obj):base(obj){}
public override void printmessage remind()
{
System Console.WriteLine("word\n");
xpobj.printmessage remind();
}
}
//脚注1装饰者
class footer1message remind;message remindDecorator
{
public footer1message remind(message remind obj);base(obj){} public override void printmessage remind()
{
xpobj.printmessage remind();
System.Console.WriteLine("脚注1\n")；
}
}
//脚注2装饰者
class footer2message remind;message remindDecorator
{
public footer1message remind(message remind obj);base(obj){} public override void printmessage remind()
{
xpobj.printmessage remind();
System.Console.WriteLine("脚注2\n")；
}
}
2.组合模式就是将对象组合成功树形结构来表示“部分-整体”的层次结构。实例：不同币种的存取款操作
以下是组合模式的类图和源代码
public abstract class money
{
protected string_name;
public money(string name){
https://www.doczj.com/doc/441666823.html,=name;
}
public abstract void show();
}
public class MeiYuan:money{
public MeiYuan (string name)>base(name){}
public override viod show()
{
Console.WriteLine("取款币种"+_name.Tostring());}
}
public class OuYuan:money{
public OuYuan(string name):base(name){}
public override void show()
{ Console.WriteLine("（）"+_name.Tostring());}
}
public static void Main(){
Yuan m=new Yuan("币种");
m.Add(new MeiYuan("美元"));
m.Add(new RiYuan("日元"));
m.Add(new OuYuan("欧元"));
m.show();
}
public class RiYuan:money{
public RiYuan(string name):base(name){}
public override void show(){
Console.WriteLine("（）"+_name.Tostring()); }
public class Yuan:money{
protected ArrayList P=new ArrayList();
public Yuan(string name):base(name){}
public override void show()
}
Console.WriteLine(" "+_name.Tostring());
foreach(money g in p){
g.show();
}
public void Add(money g){
p.Add(g);
}
public void Remove(money g){
p.Remove(g);
}
3.代理模式提供一个中介以控制对摸个对象的访问实例：pos机刷卡付款
以下是代理模式的类图以及代码
public interface payment {
double money(double x);
double left(double x, double y);
}
public class bank :payment{
private payment pay;
public bank(){
pay=getpay();
}
public payment getpay(){
return new credit();
}
public double money(double x) {
return pay.money(x);
}
public double left(double x, double y) {
return pay.left(x, y);
}
}
public class credit : payment {
public double money(double x) {
return x;
}
public double left(double x, double y) {
return y - x;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
bank b=new bank();
double result1=b.money(500);
double result2=b.left(500, 2000);
Console.Read();
}
}
4.享元模式的存在是为了避免大量拥有相同内容的小类的开销，使大家共享一个类。
实例：银行办理业务时共享客户的信息（身份证，地址等信息）
下面是享元模式对的代码
public class
{
private string Address;
private int ID;
public string getAddress()
{
return Address;
}
public int getID()
{
return ID;
}
public void setAddress(string t)
{
Address=t;
}
public void setID(string d)
{
ID=d;
}
}
public class man
{
Private string name;
String get name()
{
Return name;
}
Public man(string n)
{
Name=n;
}
}
Public class Factor
{
Hashtable pool=new Hashtable();
Man getMan(string key)
{
man m;
m=(Man)pool[key];
if m=new Man(key);
pool.Add(key,n);
}
Return result;}
5.外观模式通过实现一个提供更合理的接口的类，可以将一个复杂的子系统变得更容易使用。
实例：查询取款
实验4 结构型设计模式实验 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设计模式，包括适配器模式、组合模式和外观模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1. 现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int)，已知类QuickSort的quickSort(int[])方法实现了快速排序算法，类BinarySearch 的binarySearch(int[], int)方法实现了二分查找算法。试使用适配器模式设计一个系统，在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。绘制类图并编程实现。（要求实现快速排序和二分查找，使用对象适配器实现） 2. Windows Media Player和RealPlayer是两种常用的媒体播放器，它们的API结构和调用方法存在区别。现在你的应用程序需要支持这两种播放器API，而且在将来可能还需要支持新的媒体播放器，请问如何设计该应用程序绘制类图并编程模拟实现。 3. 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。绘制类图并编程模拟实现。 4. 某教育机构组织结构如下图所示：
1.Factory Method模式和Abstract Factory模式的区别在哪？一般哪些情况下适合用前者，哪些情况下适合用后者？ 1）不同之处主要在于： 应用环境不同：FM中创建者的职责并不仅限于创建对象，而AF通常只有创建对象这一职责。 实现方式不同：FM是实现继承，抽象类实现大部分操作，通常仅将对象的创建工作延迟到子类来完成；AF是接口继承，抽象类通常不实现任何功能，仅仅定义一系列接口，子类实现抽象类定义的接口。Factory Method模式与Abstract Factory模式的区别 2） 在这些情况下使用Factory Method: 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候； 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候； 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且程序员希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。 在这些情况下使用Abstract Factory: 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。 当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。 2.解释Java中clone()方法和https://www.doczj.com/doc/441666823.html,ng.Cloneable接口的关系，如果想要实现深拷贝可以有哪些方法？ 1）cloneable接口中的一个方法是clone方法，实现cloneable接口必须实现接口中包含的clone 方法。如果在没有实现Cloneable 接口的实例上调用Object的clone方法，则会导致抛出CloneNotSupportedException 异常。 2）实现深拷贝的方法： 实现ICloneable接口，自定义拷贝功能； 通过反射实现； 序列化/反序列化类实现。 3. https://www.doczj.com/doc/441666823.html,ng.Math类和https://www.doczj.com/doc/441666823.html,ng.StrictMath类是否是单例模式？ 都不是单例模式。 原因： 这两个类均有一个私有的构造函数。但是这仅仅是单例模式的必要条件，而不是充分条件。根据单例模式的三个特性可以看出，无论是Math 还是StrictMath 都没有为外界提供任何自身的实例。实际上，这两个类都是被设计来提供静态工厂方法和常量的，因此从来就不需要它们的实例，这才是它们的构造子是私有的原因。 4. 如何保证单例模式中单例的线程安全？请列举两种或以上方法。 1）将类的构造函数设计为私有的，并提供一个public static方法，返回这个对象的指针。若这个函数返回的是null，则可以创建一个对象；否则不能创建新的对象。另外，由于多线
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。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：
实验3创建型设计模式实验 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) 、实验目的 1 ?熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构； 2. 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创建型设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，理解每一种设计模式 的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 、实验内容 1 ?在某图形库APl中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示： 在该图形库中，每个图形类(如CirCIe、Triangle等)的init()方法用于初始化所创建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，SetSiZe() 方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题： ①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码; + ini t () :void + SetColor () :void + fill () :void + SetSiZe () :void + display () :void Trian gle + in it () : v oid + SetColor () : v oid + fill () : void + SetSiZe () : v oid + display () :Void + in it () : void + SetColor () : void + fill () : void CirCI ReCta
设计模式——结构型模式（包含7种） 结构型设计模式是从程序的结构上解决模块之间的耦合问题。包括以下七种模式： 1.Adapte适配器模式：Adapter模式通过类的继承或者对象的组合侧重于转换已有的接口，类适配器采用“多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合，所以一般不推荐使用。对象适配器采用“对象组合”的方式，更符合松耦合精神。 例如：笔记本电源适配器，可以将220v转化为适合笔记本使用的电压。 2.Bridge桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。减少因变化带来的代码的修改量。 例如：经典例子,电灯开关，开关的目的是将设备打开或关闭，产生的效果不同。 https://www.doczj.com/doc/441666823.html,posite组合模式：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。从而解决了解决客户程序与复杂对象容器的解耦，即：通过继承统一的接口，我们可以将容器对象及其子对象看成同一类对象使用，以减少对象使用中的复杂度。 例如：让用户一致地使用单个对象和组合对象，1+2和（1+1）+（2*3）都是合法的表达式。单个与整体都可以进行加法运算符的操作。 4.Decorator装饰模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator 模式相比生成子类更为灵活。[GOF 《设计模式》]Decorator模式采用对象组合而非继承的手法，实现了在运行时动态的扩展对象功能的能力，而且可以根据需要扩展多个功能，避免了单独使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。同时它很好地符合面向对象设计原则中“优先使用对象组合而非继承”和“开放-封闭”原则。 例如：一幅画，可以直接挂到墙上，也可以加上框架和镶上玻璃后，再挂到墙上。 5.Facade外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，简化接口。 例如：我们拨打10086，可以办理，彩铃，手机报，全时通等业务（子对象），而10086则是为子对象所使用的一致界面。 6.Flyweight享元模式：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。[GOF 《设计模式》]。解决：面向对象的思想很好地解决了抽象性的问题，一般也不会出现性能上的问题。但是在某些情况下，对象的数量可能会太多，从而导致了运行时的代价。那么我们如何去避免大量细粒度的对象，同时又不影响客户程序使用面向对象的方式进行操作，享元模式的出现恰好解决了该问题。 例如：公共交换电话网（PSTN）是享元的一个例子。有一些资源例如拨号音发生器、振铃发生器和拨号接收器是必须由所有用户共享的。当一个用户拿起听筒打电话时，他不需要知道使用了多少资源。对于用户而言所有的事情就是有拨号音，拨打号码，拨通电话。
中南大学软件体系结构设计模式实验二 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
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，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)将自动开启(open())、隔热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close())
实验3 创建型设计模式实验 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 1．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构； 2．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创建型设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1．在某图形库API中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示： Circle + + + + +init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Triangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Rectangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Client 在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题： ①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码；
实验一单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式（Singleton）的特点 2) 分析具体问题，使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件，这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。 通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中，有很多地方都需要使用配置文件的内容，系统中会同时存在多份配置文件的内容，这会严重浪费内存资源。 事实上，对于AppConfig类，在运行期间，只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢？用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML 图。 3 实验代码 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace AppConfig { publicclass Singleton { privatestatic Singleton instance; private Singleton() {
} publicstatic Singleton GetInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } class Program { staticvoid Main(string[] args) { Singleton singletonOne = Singleton.GetInstance(); Singleton singletonTwo = Singleton.GetInstance(); if (singletonOne.Equals(singletonTwo)) { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是同一个实例"); } else { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是不同实例"); } Console.ReadKey(); } } } 4 实验结果
《软件体系结构》大作业（1） 学院：软件学院 课程名称：软件体系结构 专业班级： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 指导教师： 完成时间：年月日 评分表 1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。 小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。另外，组长负责文档制作。 2、评分表 序号姓名评分是否组长 1 2 作业正文需要包括以下内容： 1、作业题目内容的详细描述。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的 软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。
3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其他图，也一并画出。 4、完成本题目所设计的程序代码。 5、程序运行的典型界面截图
1、作业题目内容的详细描述。 【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。现在需要 扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance的类，并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。 【作业2.1-1】在例2.4中，设计并且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（Condo）的查询。要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），并且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。 【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式 【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式
第4章结构型模式实训 实训练习 4.3.1 选择题 1. 某公司开发一个文档编辑器，该编辑器允许在文档中直接嵌入图形对象，但开销很大。用户在系统设计之初提出编辑器在打开文档时必须十分迅速，可以暂时通过一些符号来表示相应的图形。针对这种需求，公司可以采用( )避免同时创建这些图形对象。 A. 代理模式 B. 外观模式 C. 桥接模式 D. 组合模式 2. 下面的( )模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 A. 组合(Composite) B. 桥接(Bridge) C. 装饰(Decorator) D. 外观(Facade) 3. 已知某子系统为外界提供功能服务，但该子系统中存在很多粒度十分小的类，不便被外界系统直接使用，采用( )设计模式可以定义一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时，可采用( )设计模式动态地给一个对象添加一些额外的职责。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 5. ( ①)设计模式将抽象部分与它的实现部分相分离，使它们都可以独立地变化。下图为该设计模式的类图，其中，( ②)用于定义实现部分的接口。 ① A. Singleton（单例） B. Bridge（桥接） C. Composite（组合） D. Facade（外观） ② A. Abstraction B. ConcreteImplementorA C. ConcreteImplementorB D. Implementor 6. ( ①)限制了创建类的实例数量，而( ②)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 ① A. 命令模式(Command) B. 适配器模式(Adapter)
一、选择题 1.组合模式描述了如何将容器对象和叶子对象进行（）组合，使得用户在使用时无须对它们进行区分，可以一致地对待容器对象和叶子对象 A 递归 B 重构 C 并列 D 内置 E 关联 2.组合模式包含角色有（） A 抽象构件 B 叶子构件 C 容器构件 D 客户类 E 树根构 F 枝干构件 3.以下不适合使用装饰模式的是（） A 装饰某个对象时需要修改该类的对象 B在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责 C 需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销 D当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时 E 只需要对某个对象进行外观修饰而不需要修改其内在属性时 4.装饰模式的优点有哪些（） A 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过配置文件可以在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为 B可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功能更为强大的对象C具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类 和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符 合“开闭原则” D使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象 E装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。 5. 对象组合的有点表述不当的是（） A. 容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。 B. “黑盒”复用，封装性好，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。 C. 通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。 D.造成极其严重的依赖关系。 6. 下面那个不是Decorator模式的适用性（）。
3 创建型设计模式实验实验 2 实验学时： 1 每组人数： 3：设计性4：研究性）（1：基础性2：综合性实验类型： 3 ：其它） 3 ：必修2：选修实验要求： 1 （14：其它）3：专业实验类别： 3 （1：基础2：专业基础 一、实验目的．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；1和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的创建型设计PowerDesigner2．熟练使用理解每一种设计模式包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，模式，的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显1．在某图形库API 示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示：Client
CircleTriangleRectangleinit (): void+init (): void+init (): void+setColor (): void+setColor (): void++setColor (): voidfill (): void++fill (): void+fill (): voidsetSize (): void++setSize (): void+setSize (): voiddisplay (): void+display ()+: void+display (): void.........在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题： ①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码； 1 ②在图形库中增加并使用新的图形时需要修改客户类源代码； ③客户类在每次使用图形对象之前需要先创建图形对象，有些图形的创建过程较为复杂，导致客户类代码冗长且难以维护。 现需要根据面向对象设计原则对该系统进行重构，要求如下： ①隔离图形的创建和使用，将图形的创建过程封装在专门的类中，客户类在使用图形时无须直接创建图形对象，甚至不需要关心具体图形类类名； ②客户类能够方便地更换图形或使用新增图形，无须针对具体图形类编程，符合开闭原则。绘制重构之后的类图并说明在重构过程中所运用的面向对象设计原则。 2．使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)，如圆形(Circle)、矩形(Rectangle)和三角形(Triangle)等的绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsupportedShapeException异常，绘制类图并编程模拟实现。 3. 现需要设计一个程序来读取多种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，如GIF图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片、JPG图片读取器(JpgReader)用于读取JPG格式的图片。图片读取器对象通过图片读取器工厂ImageReaderFactory 来创建，ImageReaderFactory是一个抽象类，用于定义创建图片读取器的工厂方法，其子类GifReaderFactory和JpgReaderFactory用于创建具体的图片读取器对象。试使用工厂方法模式设计该程序，绘制类图并编程模拟实现。需充分考虑系统的灵活性和可扩展性。 4. 某软件公司欲开发一套界面皮肤库，可以对桌面软件进行界面美化。不同的皮肤将提供视觉效果不同的按钮、文本框、组合框等界面元素，其结构如下图所示：
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 实验一单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式（Singleton）的特点 2) 分析具体问题，使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件，这些配置文件里面定义一些应用需要的参数 数据。 通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作 配置文件内容的对象。如果在系统运行中，有很多地方都需要使用配置文件的 内容，系统中会同时存在多份配置文件的内容，这会严重浪费内存资源。 事实上，对于AppConfig类，在运行期间，只需要一个对象实例就够了。 那么应该怎么实现呢？用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML图。
3 模式结构图 4 UML类图 5 代码
6运行结果
实验二工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握工厂模式（Factory）的特点 2) 分析具体问题，使用工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop)，后来该制造商得到了更多的品牌笔记本电脑的订单Acer，Lenovo，Dell，该OEM商发现，如果一次同时做很多个牌子的本本，有些不利于管理。利用工厂模式改善设计，用C#控制台应用程序实现该OEM制造商的工厂模式。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图
4 UML类图 5 代码
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实验一、创建型设计模式实验 一、实验目的 1.熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构； 2.熟练使用PowerDesigner和Java面向对象编程语言实现几种常见的创建型设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1.在某图形库API中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示： Circle + + + + +init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Triangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Rectangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Client 在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创建的图形， setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题： ①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码； ②在图形库中增加并使用新的图形时需要修改客户类源代码； ③客户类在每次使用图形对象之前需要先创建图形对象，有些图形的创建过程较为复杂，导致客户类代码冗长且难以维护。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 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。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。 房间中的开关就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5. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。
计算机科学与技术学院 实验报告 课程名称：软件设计模式 专业：计算机科学与技术班级：2011 级 1 班学号：201113137040 姓名：刘进平
实验一单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式（Singleton）的特点 2) 分析具体问题，使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件，这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。 通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中，有很多地方都需要使用配置文件的内容，系统中会同时存在多份配置文件的内容，这会严重浪费内存资源。 事实上，对于AppConfig类，在运行期间，只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢？用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML 图。 UML图： 源代码： class Program { static void Main(string[] args) { AppConfig appConfigOne = AppConfig.GetParameterA(); AppConfig appConfigTwo = AppConfig.GetParameterA(); if (appConfigOne.Equals(appConfigTwo)) { Console.WriteLine("appConfigOne 和 appConfigTwo 代表的是同一个实例！");
} else { Console.WriteLine("appConfigOne 和 appConfigTwo 代表的是不同的实例！"); } Console.ReadKey(); } } } 运行结果： 实验小结： 通过这次实验，我了解了单例模式的具体概念和使用方法，并且感受到了他的优点带来的方便，但是同时也知道了该设计模式的缺点：由于单例模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大困难。 实验二工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握工厂模式（Factory）的特点 2) 分析具体问题，使用工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop)，后来该制造商得到了更多的品牌笔记本电脑的订单Acer，Lenovo，Dell，该OEM商发现，如果一次同
实验一 单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式（Singleton ）的特点 2) 分析具体问题，使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件，这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。 +GetParameterA() +SetParameterA()-ParameterA : string AppConfig 通常客户端使用这个类是通过new 一个AppConfig 的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中，有很多地方都需要使用配置文件的内容，系统中会同时存在多份配置文件的内容，这会严重浪费内存资源。 事实上，对于AppConfig 类，在运行期间，只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢？用C#控制台应用程序实现该单例模式。 绘制该模式的UML 图。 3 模式结构图 4 UML 类图
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6运行结果 实验二工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握工厂模式（Factory）的特点 2) 分析具体问题，使用工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop)，后来该制造商得到了更多的品牌笔记本电脑的订单Acer，Lenovo，Dell，该OEM商发现，如果一次同时做很多个牌子的本本，有些不利于管理。利用工厂模式改善设计，用C#控制台应用程序实现该OEM制造商的工厂模式。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图
4 UML类图 5 代码
6运行结果 实验三抽象工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握抽象工厂模式（Abstract Factory）的特点 2) 分析具体问题，使用抽象工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 麦当劳（McDonalds）和肯德基（KFC）快餐店都经营汉堡（Hamburg）和可乐（Cola），用C#控制台应用程序实现这两个快餐店经营产品的抽象工厂模式。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图
第4章结构型模式实训 4.3 实训练习 4.3.1 选择题 1. 某公司开发一个文档编辑器，该编辑器允许在文档中直接嵌入图形对象，但开销很大。用户在系统设计之初提出编辑器在打开文档时必须十分迅速，可以暂时通过一些符号来表示相应的图形。针对这种需求，公司可以采用()避免同时创建这些图形对象。 A. 代理模式 B. 外观模式 C. 桥接模式 D. 组合模式 2. 下面的( )模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 A. 组合(Composite) B. 桥接(Bridge) C. 装饰(Decorator) D. 外观(Facade) 3. 已知某子系统为外界提供功能服务，但该子系统中存在很多粒度十分小的类，不便被外界系统直接使用，采用( )设计模式可以定义一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时，可采用( )设计模式动态地给一个对象添加一些额外的职责。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 5. ( ①)设计模式将抽象部分与它的实现部分相分离，使它们都可以独立地变化。下图为该设计模式的类图，其中，( ②)用于定义实现部分的接口。 ① A. Singleton（单例） B. Bridge（桥接） C. Composite（组合） D. Facade（外观） ② A. Abstraction B. ConcreteImplementorA C. ConcreteImplementorB D. Implementor 6. ( ①)限制了创建类的实例数量，而( ②)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 ① A. 命令模式(Command) B. 适配器模式(Adapter)
《设计模式》实验指导书 软件学院
前言 随着面向对象技术的发展和广泛的应用，设计模式已成为面向对象开发人员的必备技能之一。无论是面向对象的初学者还是具有一定开发经验的程序员，都可以通过对设计模式的学习和应用加深对面向对象思想的理解，开发出具有更好的可扩展性和复用性的软件。 本实验指导书通过项目实例让学生加深对设计模式的理解，在学习设计模式的同时掌握如何在实际软件开发中运用模式，强化对设计模式的理解和掌握。
实验一：创建型模式设计 一、实验目的 1、以本实验指导中给定的实验模式为实验实例，掌握五类“创建型模式”的工作 原理和应用环境。 2、掌握工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类“创建型模式”的实验过程。 二、实验原理 1、创建型模式的工作原理 创建型模式隐藏了类的实例的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。创建型模式分为：工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类。 2、Factory Method模式的工作原理 工厂方法模式(Factory Method Pattern)：也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成。它的UML类图如下： 工厂方法模式包含如下角色： ?Product：抽象产品 ?ConcreteProduct：具体产品 ?Creator：抽象工厂 ?Concrete Creator：具体工厂 Factory Method 模式的特点为当系统扩展需要添加新的产品对象时，仅仅需要添加一个 具体产品对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，很好地符合了“开闭原则”。 3、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、