體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報告..

1、完成日期：2010-12-7中南大學(xué)軟件學(xué)院軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計模式實(shí)驗(yàn)報告學(xué)生姓名：_ 宋昂所在學(xué)院：_ 軟件學(xué)院學(xué)生學(xué)號： _3901080115學(xué)生班級：_ 軟件0801指導(dǎo)老師：_ 劉偉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂?PowerDesigner 和任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)幾種常見的設(shè)計模式，包括 簡單工廠模式、 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， 并學(xué)會分析這些模式的使 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言實(shí)現(xiàn)簡單工廠模式、工廠方法模式、 抽象工廠模式、 單

2、例模式和適配器模式， 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)行并測試模式實(shí)例代碼。(1) 簡單工廠模式使用簡單工廠模式設(shè)計一個可以創(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)對象，每個幾何圖形都要有繪制 draw()和擦 除 erase()兩個方法，要求在繪制不支持的幾何圖形時， 提示一個 UnsupportedShapeException， 繪制類圖并編程實(shí)現(xiàn)。(2) 簡單工廠模式使用簡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 Man 對象，如

3、果傳入?yún)?shù) “W”，則返回一個 Woman 對象，使用任意一種面向?qū)ο缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn) 該場景?，F(xiàn)需要增加一個新的Robot 類，如果傳入?yún)?shù)“ R”，則返回一個 Robot 對象，對代碼進(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)庫記錄等, 且用戶可 以根據(jù)要求動態(tài)選擇日志記錄方式, 現(xiàn)使用工廠方法模式設(shè)計該系統(tǒng)。 用代碼實(shí)現(xiàn)日志記錄 器實(shí)例,如果在系統(tǒng)中增加一個中的日志記錄方式控制臺日志記錄(ConsoleLog) ,繪制類圖并修改代碼,注意增加新日志記錄方式過程中原有代碼的變化。(4) 工廠方法模式現(xiàn)需要設(shè)計一個程序來讀取多種不

4、同類型的圖片格式，針對每一種圖片格式都設(shè)計一個圖片讀取器(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。圖片讀取器對象通過圖片讀取器工廠 ImageReaderFactory來創(chuàng)建，ImageReaderFactory 是一個抽象類，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象。使用工廠方法模式實(shí)現(xiàn)該程序的設(shè)計。(5) 抽象工廠模式某系統(tǒng)為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫操作的性能，自定義數(shù)據(jù)庫

5、連接對象Connection 和語句對象Statement,可針對不同類型的數(shù)據(jù)庫提供不同的連接對象和語句對象，如提供 Oracle 或 SQLServer 專用連接類和語句類，而且用戶可以通過配置文件等方式根據(jù)實(shí)際需要動態(tài)更換系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫。使用抽象工廠模式設(shè)計該系統(tǒng)。用代碼模擬實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作工廠實(shí)例，要求可以通過配置文件改變數(shù)據(jù)庫類型。(6)抽象工廠模式計算機(jī)包含內(nèi)存(RAM)、CPU 等硬件設(shè)備，根據(jù)下面的“產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)-產(chǎn)品族”示意圖，使用抽象工廠模式實(shí)現(xiàn)計算機(jī)設(shè)備創(chuàng)建過程并繪制相應(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)中某個類的對象只能存在有限個，如兩個或三個

6、，設(shè)計并編寫代碼實(shí)現(xiàn)一個多例類。(8) 單例模式使用單例模式設(shè)計一個多文檔窗口(注：在 Java AWT/Swing 開發(fā)中可使用 JDesktopPane和 JinternalFrame 來實(shí)現(xiàn))，要求在主窗體中某個內(nèi)部子窗體只能實(shí)例化一次，即只能彈出 一個相同的子窗體，如下圖所示：(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binarySearc

7、h(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)計一個系統(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言實(shí)現(xiàn)一個雙向適配器實(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. 正確無誤繪制簡單工廠模式、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言實(shí)現(xiàn)簡單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、 單例模式和

8、適配器模式實(shí)例，代碼運(yùn)行正確無誤。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 熟悉 PowerDesigner15 的常用功能；2. 使用 PowerDesigner 繪制簡單工廠模式實(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. 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缶幊陶Z言實(shí)現(xiàn)該模式

9、。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)簡單工廠模式 1:類圖：結(jié)果:12Cir cle45Iterminated Cli ent盤)LJava Appli cati on D： fflyeclipse6_ 5jret inj avaw. eKe COec 7 20ID 12:44： 05 PM)我是一個圓，錢要吃面包我是一個圓，我要喝牛奶 Frabltmi Javadoc底：Dtclarfttiori裁SsrvrsHistoryLogCat琳琳Dtbujerm i matCl i en t佗)jsva Appli cat ion D r Byeclipse6. SVjireVbiiiVj araw. ese (

10、Dec兀2010 12： 46:10 F囲不起，你不能創(chuàng)建該圏形Chmi_*3&E3-= St= in.E匕電匚:vfiid IrEtrrr* LtiiJit*htri-E =二三m匸1.亡rr-i.-f(2)簡單工廠模式 2:類圖:結(jié)果:123cldS3N3m已！/匸已45 CLiant (3) LTava ApplicationD .My4clip6&.5jrehinjavactf. ewe CDec化201012.49:44 PM)哈哈，我是機(jī)器氏，我娶代表女竭消滅你們:/classNanieProblemiE伍Jaadtoc阻、Declar ati on曰Cons al

11、e L-JAti Serversf Hi story li ii LogCatF- DebugI Client G)Java Applicttion D My*clipst6. 5jr*Linjavtw. *Kt Q)tc 1, 2010 12:51 :24 FB)對不起，女蝸不能給你創(chuàng)造該類寶寶噢(3)工廠方法模式 1類圖：+ f譏Bplvwrat沖nlfs4w* .): mid. C.- itl/i: railChta-t sain .StricE住匕：: voidWvn仍ielrii :j* 口：I結(jié)果:|c?xnil versionppl*0pp?Ccns oler act ory丈/

12、config：_ Pr&blefn JavadocDeclaration曰C&ikE-ole 尿Servers卸Historyi市i LogfCit赫】.terminated)dint Java Appli caLti-on D： VlyeclipEftG. SVjreVbinVjiL7&w. ex Q)ec 1, 2010 12:59我是用來寫日志的呀(4)工廠方法模式 2類圖：Z&：9FLlaFuscrT-忙：VtLiH的4帝CI-tkRtUE1JEFilLE亠ti31c3rt watElci ): -nisdb*tlL-E-TTIL=I:*roLd結(jié)果:J

13、pgReaderFactQryProblems Javadoc愷、D e cl ar ati onB Coiisole U浪Servers涉Hi storyI卡I LoCatDebug吊.t trmiTiatedClient (5)；Java Application D：訕5jVbiiAjhaw.辭e Q)ec 7t201Q 1 02： 14 FM)我是用來讀取Jpg格式圖片的(5)抽象工廠模式 1類圖：結(jié)果：IL 2 .：c亡丄a33i1arneOr且ul皀F&c匸口工丈/心丄也占呂】；已匸皀4 termiltated Client Java Appli cation D: My e

14、 clipse6.jre biJIj av&Tf. ex e ec 7, 2010 1 ： 04 ：0S FN)3lROraclefttCannection5?tS.獲Oracle的匸對桑Hy5qlFactory|t二二三35?7air.e.rKaaFMDirTr ：arTLla：1? cr.M 工MUC/UL-A rrL* .；u“昶勺鳴CEMC13Uli.inwtl：LL-MCIUUESTFu AaufaBr.二r-一 一 1 *TFHTL!： fitZcHMEemEaumGL1terminated Client (6) Java Application D- Mlyeclipse

15、6 5jrebinVjavaw. exeT2010 1：O5：2T FM)茯取 ny s qlffCaEinect；ic nM 象獲取 my m g 二的 Stateire u 匚對象(6)抽象工廠模式 2 類圖：(7)單例模式 1類圖： ?xrrJLverProblems Javadoc哽,Declarati onE ConsoleL-尿Servers罰HistoryI p LoCatDebugtermina tmdClient CHJava Appli cati on D: Myeclipse6- 5.jrebinVj avaw. xe 09ec 7, 2010 1PH)我生產(chǎn)的是 Pc

16、的 CP： ；我生產(chǎn)的是 Pc 的刃滾結(jié)果:結(jié)果:結(jié)果：Sine Java肝plication D My8clips86. 5jrflbiTij44w ex( (Dc P* 2010 106；25 PM)Single312to2495ingle.2 6b29Singl皀竝與Singled12b243Single 3132f0.dh5ingleL8 2fOcibSingl&3126b2495ingle3L8 2Ocib(8 )單例模式 1類圖：結(jié)果:FatierFris*SCTi s IV-c-z:1匚孔.二ILbtn.: J&uttiM：=nllEfltDc5Ct；FpS,e1

17、；XTskinFme1? FBtiifrrrasf isitiFme 0 widEi-?=Ut=l -1:J*ZI1iiiitActiojz. J:TOld.+in |；5t = i罷帛SES:.:T&id父窗體鬥子窗體口/岡(9)適配器模式 1 類圖：結(jié)果:_ Problemi Javadoc嗨DeclartLtion旦ConsoleServersHistory ffil LogCtlDebu；gCt ermixiat ed Cli電ivt(1)Java Appli qtiQTI D ； Nyeclip5e6. 5jrebinjiavaw, ese (JIECT* 2010 1224

18、2 PM,汪汪汪老鼠你跑不了了呀_ Problens做Javadoc怪Dfeclir ationB CobEoleAfl Servers廠HistoryLogCat稔Debug L(_j. DB BremserCtermiaated Client Java Application D： Vyeclipse&. 5jreVbinj avaw. ese ec 7, 2010 1.21:14 PM)ar156 67 43- 67 70 3 S67 23 76S 34674石在數(shù)組里面的位置是5排序I分界1f；l下標(biāo)：0當(dāng)甫II時：1箔56 67 43 E 8 3 567 23 65 34分界11 ：45下標(biāo)：5當(dāng)前順序：1 3 34 23 43 3 “碼勻567 67 75 56分界値：3下標(biāo)：1當(dāng)甫II鳳序：1 3 3 23 43 45 73 674 57 67 5