设计模式实验报告.doc

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： DB1002 班 学 号： 201012137040 姓 名： 孙谦 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。代码截图：namespace 实验一_单例模式_ class Program static void Main(string args) AppConfig appc1 = AppConfig.GetAppConfig(); AppConfig appc2 = AppConfig.GetAppConfig(); appc1.SetParameterA(hello); appc2.SetParameterA(hi); if (appc1.Equals(appc2) Console.WriteLine(appc1 和 appc2 代表的是同一个实例); else Console.WriteLine(appc1 和 appc2 代表的是不同实例); Console.WriteLine(appc1.GetParameterA(); Console.WriteLine(appc2.GetParameterA(); Console.ReadKey(); public class AppConfig private string ParameterA; private static AppConfig appc = null; /1：私有化构造方法，便于在内部控制创建实例的数目 private AppConfig() public static AppConfig GetAppConfig() if (appc = null) appc = new AppConfig(); return appc; public string GetParameterA() return ParameterA; public void SetParameterA(string ParameterA) this.ParameterA = ParameterA; 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。代码截图： abstract class Laptop private string laptopName; public abstract string produce(); class HP : Laptop / Acer、Lenovo、Dell类似 public override string produce() return (成产HP电脑); / 工厂方法 interface LaptopFactory Laptop CreateLaptop();/ 专门负责生产“HP”的工厂class HPFactory:LaptopFactory / Acer、Lenovo、Dell类似 public Laptop CreateLaptop() return new HP(); static void Main(string args) LaptopFactory lapf= new HPFactory(); Laptop lap = lapf.CreateLaptop(); Console.WriteLine(结果是： + duce(); LaptopFactory lapf2 = new AcerFactory(); lap = lapf2.CreateLaptop(); Console.WriteLine(结果是： + duce(); Console.ReadKey();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。代码截图：/汉堡（“可乐”与此类似）interface Hamburg string produceHamburg();class KFChb: Hamburg public string produceHamburg() return (KFC Hamburg);class McDonaldshb : Hamburg public string produceHamburg() return (McDonalds Hamburg); interface FoodFactory Hamburg CreateHamburg(); Cola CreateCola();class KFCFactory : FoodFactory public Hamburg CreateHamburg() return new KFChb(); public Cola CreateCola() return new KFCcl(); static void Main(string args) FoodFactory factory = new KFCFactory(); /KFCFactory(); FoodFactory factory2 = new McDonaldsFactory(); Hamburg hb = factory.CreateHamburg(); Cola cl = factory2.CreateCola(); Console.WriteLine(结果是： + duceHamburg(); Console.WriteLine(结果是： + duceCola(); Console.ReadKey();运行结果：实验四 建造者模式的应用1 实验目的1) 掌握建造者模式（Builder）的特点2) 分析具体问题，使用建造者模式进行设计。2 实验内容和要求建造者模式是一种创建型模式，它主要是应对项目中一些复杂对象的创建工作。所谓“复杂对象”，是指此对象中还含有其它的子对象。我们现在定义一个场景：汽车生产必须包含车轮(Wheel)、油箱(OilBox)和车身(Body)，应用建造者模式，用C#控制台应用程序实现该设计，构建BMW品牌和BenZ品牌汽车生产。绘制该模式的UML图。代码截图：class Car private string wheel; private string oilBox; private string body; public string Wheel / OilBox、Body 类似，此处省略代码 set wheel = value; get return wheel; public void Introduce() Console.WriteLine(Wheel); Console.WriteLine(OilBox); Console.WriteLine(Body); Console.WriteLine(); abstract class CarBuilder protected Car car = new Car(); public abstract void BuildWheel(); public abstract void BuildOilBox(); public abstract void BuildBody(); public Car GetResult() return car;class ConcreteBuilderBMW : CarBuilder /BenZ类似，省略 public override void BuildWheel() car.Wheel = Finish Wheel for BMWcar; /BuildOilBox()、BuildBody() class Director /指挥者类 private CarBuilder builder; public Director(CarBuilder builder) this.builder = builder; public void SetBuilder(CarBuilder builder) this.builder = builder; public void Construct() builder.BuildWheel(); builder.BuildOilBox(); builder.BuildBody(); static void Main(string args) Car car; CarBuilder cbd = new ConcreteBuilderBMW(); Director dt = new Director(cbd); dt.Construct(); car = cbd.GetResult(); car.Introduce(); cbd = new ConcreteBuilderBenZ(); dt.SetBuilder(cbd); dt.Construct(); car = cbd.GetResult(); car.Introduce(); Console.ReadKey();运行结果：实验五 适配器模式的应用1 实验目的1) 掌握适配器模式（Adapter）的特点2) 分析具体问题，使用适配器模式进行设计。2 实验内容和要求一个软件团队开发绘图系统，设计了圆对象(Circle)、矩形对象(Rectangle)，线对象(Line)都支持Draw()函数，即可以通过Draw()函数绘制图形。为了加快项目进度，将角度对象(Angle)绘制功能交给了合作团队实现。但合作团队将角度对象绘制函数定为了DrawAngle()。绘图系统提供给用户后，用户不满意，希望能统一的调用，不用记太多命令。应用适配器模式，用C#控制台应用程序完善该设计。绘制该模式的UML图。 abstract class Picture protected string name; public Picture(string name) = name; public abstract void Draw(); class Circle : Picture /圆对象(Rectangle、Rectangle) public Circle(string name): base(name) / = name; public override void Draw() Console.WriteLine(Draw circle：+ name); class Angle /角度 private string name; public string Name get return name; set name = value; public void DrawAngle() Console.WriteLine(Draw angle：+name); class Translator : Picture /翻译者 private Angle angle = new Angle(); public Translator(string name): base(name) angle.Name = name; public override void Draw() angle.DrawAngle(); static void Main(string args) Picture cc = new Circle(huayuan); cc.Draw(); Picture rr = new Rectangle(huajuxing); rr.Draw(); Picture aa = new Translator(画角); aa.Draw(); Console.Read();运行结果：实验六 桥接模式的应用1 实验目的1) 掌握桥接模式（Bridge）的特点2) 分析具体问题，使用桥接模式进行设计。2 实验内容和要求一个咖啡店可以提供大杯(JorumCoffee)、中杯(MediumCoffee)、小杯(SmallCoffee)的咖啡(Coffee)，为了满足不同用户的口味，在咖啡中可以添加牛奶(Milk)，或者糖(Sugar)，或者柠檬(Lemon)，提供给用户不同口味的组合，如大杯咖啡加牛奶，中杯咖啡加糖，小杯咖啡加柠檬，小杯咖啡加糖等。应用桥接模式，用C#控制台应用程序实现该设计。绘制该模式的UML图。主要代码： abstract class Peiliao /配料 public abstract void Add();class Milk :Peiliao /牛奶配料 / Sugar、Lemon类似，省略 public override void Add() Console.WriteLine(加牛奶); abstract class Coffee /咖啡 protected Peiliao peiliao; /添加配料 public void addPeiliao(Peiliao peiliao) this.peiliao = peiliao; /添加 public abstract void Add();class JorumCoffee : Coffee /大杯咖啡 /中杯、小杯类似，省略 public override void Add() Console.Write(大杯咖啡); peiliao.Add(); static void Main(string args) Coffee cf; cf = new JorumCoffee(); cf.addPeiliao(new Milk(); cf.Add(); cf = new MediumCoffee(); cf.addPeiliao(new Sugar(); cf.Add(); Console.Read();运行结果：实验七 装饰模式的应用1 实验目的1) 掌握装饰模式（Decorator）的特点2) 分析具体问题，使用装饰模式进行设计。2 实验内容和要求“喜羊羊逃命”游戏：喜羊羊被灰太狼追，喜羊羊最多5条命，灰太狼每咬到喜羊羊一次，喜羊羊就要少一条命。在逃的过程中喜羊羊可以吃到三种苹果，吃“红苹果”可以给喜羊羊加上保护罩，吃“绿苹果”可以加快喜羊羊奔跑速度，吃“黄苹果”可以使喜羊羊趟着水跑。应用装饰模式，用C#控制台应用程序实现该设计。绘制该模式的UML图。提示：这个例子如果用类的继承来实现的话那可就麻烦了，你需要为喜羊羊派生3*2*1=6个子类（有保护罩的喜羊羊，奔跑速度加快的喜羊羊，会趟水的喜羊羊，既有保护罩又会趟水的喜羊羊，奔跑速度快且会趟水的喜羊羊，有保护罩且奔跑速度快的喜羊羊，有保护罩、奔跑速度快且会趟水的喜羊羊），如果使用装饰模式的那就不用派生诸多子类了，当喜羊羊每吃到一个苹果，我们就用装饰模式给喜羊羊加一个动态增加一个新功能即可。【主要代码】：abstract class Appearance public abstract void Show();class Sheep : Appearance /喜羊羊 private string name; public Sheep(string name) = name; public override void Show() Console.WriteLine(0, name); abstract class Apple : Appearance/苹果 protected Appearance component; public void Decorate(Appearance component) ponent = component; public override void Show() if (component != null) component.Show(); class RedApple : Apple / GreenApple、YellowApple public override void Show() Console.Write(有保护罩的); base.Show(); static void Main(string args) Sheep xyy= new Sheep(喜羊羊); Console.WriteLine(n第一种装扮：); RedApple ra = new RedApple(); GreenApple ga = new GreenApple(); YellowApple ya = new YellowApple(); ra.Decorate(xyy); ga.Decorate(ra); ya.Decorate(ga); ga.Show(); Console.WriteLine(n第二种装扮：); ya.Show(); Console.Read();【运行结果】： 实验八 外观模式的应用1 实验目的1) 掌握外观模式（Facade）的特点2) 分析具体问题，使用外观模式进行设计。2 实验内容和要求一个保安系统的，由录像机、电灯、红外线监控和警报器组成。保安系统的操作人员需要经常将这些仪器启动和关闭。保安类需要用到所有的录像机(Camera)、电灯(Light)、感应器(Sensor)和警报器(Alarm)对象，保安觉得使用不方便。应用外观模式，用C#控制台应用程序改进该设计。绘制该模式的UML图。【主要代码】：class Camera public void on() Console.WriteLine(录像机启动); public void off() Console.WriteLine(录像机关闭); /Light、Sensor、Alarm class SafeSysterm Camera camera; Light light; Sensor sensor; Alarm alarm; public SafeSysterm() camera = new Camera(); light = new Light(); sensor = new Sensor(); alarm = new Alarm(); public void onSafe() camera.on(); light.on(); sensor.on(); alarm.on(); public void offSafe() camera.off(); light.off(); sensor.off(); alarm.off(); static void Main(string args) SafeSysterm ss = new SafeSysterm(); ss.onSafe(); Console.WriteLine(n-n); ss.offSafe(); Console.Read();【运行结果】：实验九 观察者模式的应用1 实验目的1) 掌握外观模式（Observer）的特点2) 分析具体问题，使用外观模式进行设计。2 实验内容和要求网上商店中如果商品（product）在名称（name）、价格（price）等方面有变化，系统能自动通知会员，将是网上商店区别传统商店的一大特色。如何设计实现？ 说明你所选择的设计模式，画出类关系图并指明各个类的角色。应用外观模式，用C#控制台应用程序改进该设计。绘制该模式的UML图。【主要代码】：abstract class Product / Fields protected string name; protected double price; private ArrayList guests = new ArrayList(); / Properties public double Price get return price; set price = value; Notify(); public string Name get return name; set name = value; / Constructor public Product(string name, double price) = name; this.price = price; / Methods public void Attach(Guest guest) guests.Add(guest); public void Detach(Guest guest) guests.Remove(guest); public void Notify() foreach (Guest i in guests) i.Update(this); / ConcreteSubjectclass NetshopProduct : Product / Constructor public NetshopProduct(string name, double price) : base(name, price) / Observerinterface IGuest / Methods void Update(Product product);/ ConcreteObserverclass Guest : IGuest / Fields private string name; private string observerState; private Product product; / Constructors public Guest(string name) = name; / Methods public void Update(Product product) Console.WriteLine(Notified guest 0 of 1s price change to 2:C,name, product.Name, product.Price); / Properties public Product Product get return product; set product = value; static void Main(string args) / Create guests Guest g1 = new Guest(张三); Guest g2 = new Guest(李四); / Create IBM stock and attach investors NetshopProduct ntsp = new NetshopProduct(NetshopProduct, 120.00); ntsp.Attach(g1); ntsp.Attach(g2); / Change pr