軟件設(shè)計模式與體系結(jié)構(gòu)

1、 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院軟件設(shè)計模式與體系結(jié)構(gòu)課程作業(yè)（一） （2016/2017學(xué)年 第二學(xué)期）學(xué)生姓名： 雷 君學(xué)生專業(yè)： 軟件工程學(xué)生班級： 學(xué)生學(xué)號： 8指導(dǎo)教師： 王 飛 目 錄實驗一1工廠方法模式汽車保險1抽象工廠方法模式房屋信息3實驗二6組合模式空軍指揮系統(tǒng)6適配器模式客戶信息驗證8實驗三11橋接模式幾何立體體積11訪問者模式計算機部件銷售軟件14實驗四17策略模式整數(shù)排序17狀態(tài)模式交通信號燈19實驗五21MVC軟件體系結(jié)構(gòu)21實驗一工廠方法模式汽車保險【實驗內(nèi)容】 在例2.3的汽車保險管理應(yīng)用程序?qū)嵗咸砑右粋€名為LuxuryCarInsurance的類，并且，該類要與其他的類

2、一樣能執(zhí)行相應(yīng)的功能。【添加代碼】1、 添加LuxuryCarInsurance類： public class LuxuryCarInsurance implements AutoInsurance private String description; public String getInsuranceDescription() description = LuxuryCarInsurance: nnLuxuryCarInsurance coverage pays for medical bills + lost wages, rehabilitation, treatment and/o

3、r + funeral costs for anyone injured or killed + by your car. Such coverage will also pay for + pain and suffering damages when a third + party successfully sues. ; return description; 2、 添加LuxuryCarPolicyProducer類： public class LuxuryCarPolicyProducer implements PolicyProducer public AutoInsurance

4、getPolicyObj() /Fruit factory() return new LuxuryCarInsurance(); 3、 添加GUI： （1）public static final String LUXURYCAR = LuxuryCar Insurance; （2）cmbInsuranceType.addItem(LUXURYCAR); （3）if (type.equals(LUXURYCAR) pp=new LuxuryCarPolicyProducer(); 【實驗結(jié)果】 【實驗小結(jié)】使用工廠方法訪問并且初始化合適的類的對象，簡化了應(yīng)用程序，應(yīng)用程序本身不再含有大量的條件語

5、句判定何時選取哪個類。其次，工廠方法實現(xiàn)了一些特殊的某個類的機制，尤其是層次結(jié)構(gòu)不同的類需要不同的初始化方法的時候。抽象工廠方法模式房屋信息【實驗內(nèi)容】 在例2.4中設(shè)計并且實現(xiàn)了豪華（Super）和中等（Medum）別墅（House）和公寓（Condo）的查詢。要求在該設(shè)計的基礎(chǔ)上，增加一個新的類SemiDetacher（半獨立式樓宇），并且編寫代碼實現(xiàn)相應(yīng)的查詢功能?！咎砑哟a】1、添加SemiDetacher類： public interface SemiDetacher public String getSemiDetacherInfo(); public String getSemi

6、DetacherFeatures(); 2、 添加SuperSemiDetacher類： public class SuperSemiDetacher implements SemiDetacher private String name; public SuperSemiDetacher(String cName) name = cName; public String getSemiDetacherInfo() return superSemiDetacher.html; public String getSemiDetacherFeatures() return Super SemiDe

7、tacher ; 3、添加MediumSemiDetacher類： public class MediumSemiDetacher implements SemiDetacher private String name; public MediumSemiDetacher(String cName) name = cName; public String getSemiDetacherInfo() return MediumSemiDetacher.html; public String getSemiDetacherFeatures()return Medium SemiDetacher ;

8、 4、 添加BuildingFactory： public abstract SemiDetacher getSemiDetacher();5、添加MediumBuildingFactory： public SemiDetacher getSemiDetacher() return new MediumSemiDetacher(Medium SemiDetacher); 6、 添加SuperBuildingFactory： public SemiDetacher getSemiDetacher() return new SuperSemiDetacher(Super SemiDetacher)

9、; 7、添加GUI： （1）public static final String SEMIDETACHER = SemiDetacher; （2）cmbHouseType.addItem(SEMIDETACHER); （3）if (type.equals(AbstractFactoryGUI.SEMIDETACHER) SemiDetacher cd = bf.getSemiDetacher(); String fileNm = cd.getSemiDetacherInfo(); putHouseInfoToScreen(fileNm); 【實驗結(jié)果】 【實驗小結(jié)】 當客戶對象要從一個相關(guān)的產(chǎn)

10、品組中創(chuàng)建一個對象，而沒有必要知道到底要創(chuàng)建哪個對象時，可以使用抽象工廠模式。如果不使用抽象工廠模式，創(chuàng)建對象的條件語句將會出現(xiàn)在客戶程序的許多地方，程序的克維護性差。抽象工廠模式幫助程序員避免了以上所述的重復(fù)的、復(fù)雜的條件語句，提供必要的創(chuàng)建對象的接口。實驗二組合模式空軍指揮系統(tǒng)【實驗內(nèi)容】 在例3.3的設(shè)計中，添加一個空軍大隊（Wing）類，該類與Squadron、Group類是平行的，因此應(yīng)該繼承了AirUnit類。該類的寫法與Squadron或者Group類是類似的，所不同的是一個Wing有216中類型的飛機?！咎砑哟a】1、 添加Wing類： public class Wing ex

11、tends AirUnit public static final String FEATURES = A Wing with 216 aircrafts; Airforce fighters = new Airforce162; Airforce bombers = new Airforce18; Airforce transporters= new Airforce18; Airforce eAircrafts = new Airforce18; public Wing() for(int k=0;k162;k+) / need 162 fighters for(int k=0;k18;k

12、+) / need 18 bombers for(int k=0;k18;k+) / need 18 transporters for(int k=0;k=A)&(nStr.charAt(0) =Z)| (nStr.charAt(0) =a)&(nStr.charAt(0) =z) & (len=5) ) for(int m=0; m=0&nStr.charAt(m)=9) b+; if(m=0)&(Character.isLetter(nStr.charAt(m)=false) isValid=false; if(a!=1) isValid=false; if(b=0) isValid=fa

13、lse; return isValid; else return false; 2、 添加CusInfoValidator： public abstract boolean isValidEmailAddr(String EmailAddr);3、添加GUI： （1）private JTextField txtCustomerName, txtAddress,txtZip,txtCellPhone,txtSSN,txtEmailAddr; （2）private JLabel lblCustomerName, lblAddress,lblZip, lblCellphone, lblSSN, lb

14、lEmailAddr; （3）txtEmailAddr=new JTextField(20); （4）lblEmailAddr= new JLabel(EmailAddr :); （5）UIPanel.add(lblEmailAddr); UIPanel.add(txtEmailAddr); （6）gridbag.setConstraints(lblEmailAddr, gbc); gbc.gridx = 1; gbc.gridy = 5; gridbag.setConstraints(txtEmailAddr, gbc); gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 6; （7）p

15、ublic String getEmailAddr() return txtEmailAddr.getText(); （8）String emailaddr = getEmailAddr(); （9）if(cusInfo.isValidEmailAddr(emailaddr)=false) dataTextArea.append(nWrong format of EmailAddr.); else dataTextArea.append(nCorrect format of EmailAddr.); 【實驗結(jié)果】 【實驗小結(jié)】 通過適配器，客戶端可以調(diào)用同一接口，因而對客戶端來說是透明的。這樣

16、做更簡單、更直接、更緊湊；復(fù)用了現(xiàn)存的類，解決了現(xiàn)存類和復(fù)用環(huán)境要求不一致的問題；將目標類和適配者類解耦，通過引入一個適配器類重用現(xiàn)有的適配者類，而無需修改原有代碼；一個對象適配器可以把多個不同的適配者類適配到同一個目標，也就是說，同一個適配器可以把適配者類和它的子類都適配到目標接口。對于對象適配器來說，更換適配器的實現(xiàn)過程比較復(fù)雜。實驗三橋接模式幾何立體體積【實驗內(nèi)容】在例3.14中的設(shè)計實驗層次類部分中，添加Ellipsoid（橢球）類，并且實現(xiàn)針對橢球體積的計算?！咎砑哟a】1、添加橢球類： public class Ellipsoid implements GeoForm privat

17、e double aRadius; private double bRadius; private double cRadius; public Ellipsoid (double aRadius, double bRadius, double cRadius) this.aRadius = aRadius; this.bRadius = bRadius; this.cRadius = cRadius; public double computeVolume() double volume = 1.*3.* aRadius* bRadius* cRadius; return volume; 2

18、、添加GUI：（1）private JTextField txtEllipsoidRadius_a; private JTextField txtEllipsoidRadius_b; private JTextField txtEllipsoidRadius_c; （2）public static final String ELLIPSOID = Ellipsoid;（3）cmbGeoForm.addItem(ELLIPSOID);（4）else if(selection.equals(ELLIPSOID) ) String a_radius = txtEllipsoidRadius_a.ge

19、tText(); String b_radius = txtEllipsoidRadius_b.getText(); String c_radius = txtEllipsoidRadius_c.getText(); double a = Double.valueOf(a_radius); double b =Double.valueOf(b_radius); double c = Double.valueOf(c_radius); form = new Ellipsoid(a, b, c);（5）else if(selection.equals(ELLIPSOID) ) displayNew

20、GUI( getTypePanel(ELLIPSOID);（6）else if(type.equals(ELLIPSOID) JLabel lblRadius_a = new JLabel(Input Radius a); JLabel lblRadius_b = new JLabel(Input Radius b); JLabel lblRadius_c = new JLabel(Input Radius c); txtEllipsoidRadius_a = new JTextField(8); txtEllipsoidRadius_b = new JTextField(8); txtEll

21、ipsoidRadius_c = new JTextField(8); GridBagLayout gridbag = new GridBagLayout(); typePanel.setLayout(gridbag); GridBagConstraints gbc = new GridBagConstraints(); typePanel.add(lblRadius_a); typePanel.add(lblRadius_b); typePanel.add(lblRadius_c); typePanel.add(txtEllipsoidRadius_a); typePanel.add(txt

22、EllipsoidRadius_b); typePanel.add(txtEllipsoidRadius_c); typePanel.add(lblMeasure); typePanel.add(cmbMeasure); gbc.insets.top = 5; gbc.insets.bottom = 5; gbc.insets.left = 1; gbc.insets.right = 8; gbc.anchor = GridBagConstraints.WEST; gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 0; gridbag.setConstraints(lblRadius_a,

23、 gbc); gbc.gridx = 1; gbc.gridy = 0; gridbag.setConstraints(txtEllipsoidRadius_a, gbc); gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 1; gridbag.setConstraints(lblRadius_b, gbc); gbc.gridx = 1; gbc.gridy = 1; gridbag.setConstraints(txtEllipsoidRadius_b, gbc); gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 2; gridbag.setConstraints(lblRad

24、ius_c, gbc); gbc.gridx = 1; gbc.gridy = 2; gridbag.setConstraints(txtEllipsoidRadius_c, gbc); gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 3; gridbag.setConstraints(lblMeasure, gbc); gbc.gridx = 1; gbc.gridy = 3; gridbag.setConstraints(cmbMeasure, gbc); 【實驗結(jié)果】【實驗小結(jié)】 通過這次實驗我們大概理解了橋接模式，通過關(guān)聯(lián)“抽象層次類”與“具體層次類”這一橋梁，將表示兩個維度的層

25、類（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）粘貼在一起，形成更大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而這種變化又不會對現(xiàn)有的類產(chǎn)生影響，這種思路的終極想法是將軟件設(shè)計的抽象部分與實現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨立的變化。訪問者模式計算機部件銷售軟件【實驗內(nèi)容】 在例4.5的設(shè)計中添加一個類SoundBox。該類實現(xiàn)接口ComputerParts，并且其他的計算機部件的類的結(jié)構(gòu)類似?！咎砑哟a】1、添加SoundBox類： public class SoundBox implements ComputerParts public static final String NAME = SoundBox;private final double PRICE

26、 = 127.00;public static final String FEATURES = SoundBox. X3K;public String getName()return NAME;public double getPrice() return PRICE; public String getDescription() return FEATURES;public void accept(Visitor v) System.out.println(SoundBox has been visited.); v.visitSoundBox (this); 2、 添加GUI: （1）St

27、ring compParts= Case,Motherboard,Microprocessor,Memory, DriveController,VideoCard,Fan,PowerSupply, HardDiskDrive,CDDrive,DVDDevice,Monitor, Keyboard,Mouse,SoundBox,Assembly,WholePC; （2）for(int k=11; k17; k+) add(0, k, cPartsk); （3）else if (source = cParts14) states14 = state; else if (source = cPart

28、s15) if(state = SELECTED) cParts1.setSelected(true); cParts8.setSelected(true); else if (state = DESELECTED) cParts1.setSelected(false); cParts8.setSelected(false); states15=state; else if (source = cParts16) if(state = SELECTED) cParts0.setSelected(true); for(int k=11; k15; k+) cPartsk.setSelected(

29、true); else if (state = DESELECTED) cParts0.setSelected(false); for(int k=11; k15; k+) cPartsk.setSelected(false); states16=state; （4）else if (m=14) & (states14 = SELECTED) part = new SoundBox(); msg.add(SoundBox); 3、添加Visitor： public abstract void visitSoundBox (SoundBox e);4、 添加PriceVisitor： publi

30、c void visitSoundBox (SoundBox e)price = e.getPrice();partsPrices.add(new Double(price);total += price; 5、添加PartsInfoVisitor： public void visitSoundBox (SoundBox e)partInfo = e.getDescription();allOders = allOders + n + partInfo;【實驗結(jié)果】【實驗小結(jié)】 通過此次實驗讓我們更加深刻的理解了訪問者模式，它在處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，但是作用于其上的操作需要經(jīng)常變化的問題時時非常

31、有效的，因此可以在不改變該結(jié)構(gòu)體中的類的基礎(chǔ)上定義一個新的操作，這個實驗就是如此，我們只需要添加新的類，然后調(diào)用accept(pv)方法就可以。實驗四策略模式整數(shù)排序【實驗內(nèi)容】在例4.13的設(shè)計中的排序策略部分，添加一個類BidirectionaBubbleSort，進行“雙向冒泡法排序”，以便擴展該排序系統(tǒng)的功能。為了實現(xiàn)擴展功能，需要相應(yīng)地修改Context類與客戶圖形界面類StrategyGUI?！咎砑哟a】1、 添加BidirBubbleSort類： public class BidirBubbleSort implements SortAlgorithm public int so

32、rt(int nums,Context ct) ct.startExecution(); int j; int limit = nums.length; int st = -1; while(st limit) boolean flipped = false; st+; limit-; for(j = st; j numsj + 1) int T = numsj; numsj = numsj + 1; numsj + 1 = T; flipped = true; if(!flipped) ct.endExecution(); return nums; for(j = limit; -j = s

33、t;) if(numsj numsj + 1) int T = numsj; numsj = numsj + 1; numsj + 1 = T; flipped = true; if(!flipped) ct.endExecution(); return nums; ct.endExecution(); return nums; 2、 添加GUI： （1）public static final String BidirBubble= BidirBubbleSort; （2）cmbAlgorithm.addItem(BidirBubble); （3）if (type.equals(BidirBu

34、bble) sa = new BidirBubbleSort(); 【實驗結(jié)果】【實驗小結(jié)】 通過此次實驗讓我們更加理解了策略模式的優(yōu)勢，實現(xiàn)了高內(nèi)聚低耦合，它的應(yīng)用場景是當有多個僅在行為上不同但是相關(guān)的類存在時，采用策略模式提供一個為一個類配置多種行為之一的方法。此時增加雙向冒泡排序法時，不需要修改Context類的代碼，只需要修改客戶類（StrategyGUI）。狀態(tài)模式交通信號燈【實驗內(nèi)容】在例4.16的設(shè)計中的交通信號燈狀態(tài)部分，添加一個類BlueLight，進行紅綠黃藍紅的狀態(tài)變化，以便擴展該交通信號燈系統(tǒng)的狀態(tài)。【添加代碼】1、添加BlueLight類： import java.awt.Color; public class BlueLight extends TrafficLight public BlueLight() state = BLUE; public