精品试验报告软件体系结构设计模式试验报告

1、软件体系结构设计模式实验报告学生姓名：所在学院：学生学号：学生班级：指导老师：完成日期：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设计 模式，包括组合模式、外观模式、代理模式、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，并学会分析这些模式的使用效果。二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现组合模 式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，包括根据实例绘 制模式结构图、编写模式实例实现代码，运行并测试模式实例代码。(1)组合模式使用组合模式设计一个杀毒软件(Ant

2、iVirus)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。(2)组合模式某教育机构组织结构如下图所示:在该教育机构的0A系统中可以给各级办公室下发公文，现采用组合模式设计该机构的组织结构，绘制相应的类图并编程模拟实现， 在客户端代码中模拟下发公文。(注：可以定义一个办公室类为抽象 叶子构件类，再将教务办公室和行政办公室作为其子类； 可以定义一 个教学机构类为抽象容器构件类，将总部、分校和教学点作为其子 类。)(3)外

3、观模式某系统需要提供一个文件加密模块， 加密流程包括三个操作，分 别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。读取文件和保存文件 使用流来实现，这三个操作相对独立，其业务代码封装在三个不同的 类中。现在需要提供一个统一的加密外观类， 用户可以直接使用该加 密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作，而不需要与每一个 类进行交互，使用外观模式设计该加密模块，要求编程模拟实现。参考类图如下:reader = new FileReader(); cipher = new CipherMachine(); writer = new FileWriter();EncryptFacadeFileReader

4、-reader-cipher : CipherMachine-writerFileWriterString plainStr=reader.read(fileNameSrc); String encryptStr=cipher.encrypt(plainStr); writer.write(encryptStr,fileNameDes);+ EncryptFacade ()+ fileEncrypt (String fileNameSrc, : voidString fileNameDes)cipherFileReader+ read (String fileNameSrc) : String

5、FileWriter+ write (String encryptText, : void String fileNameDes)writerCipherMachine+ encrypt (String plainText) : String(4)外观模式在电脑主机(Mainframe)中，只需要按下主机的开机按钮(on()，即可调用其他硬件设备和软件的启动方法，如内存 (Memory) 的自检 (check(), CPU 的运行(run(),硬盘(HardDisk)的读取(read(),操作系 统(OS)的载入(load()等，如果某一过程发生错误则电脑启动失败。使用外观模式模拟该过程，绘制

6、类图并编程模拟实现。(5) 代理模式 应用软件所提供的桌面快捷方式是快速启动应用程序的代理， 桌 面快捷方式一般使用一张小图片来表示(Picture)，通过调用快捷方式 的run()方法将调用应用软件(Application)的run()方法。使用代理模式 模拟该过程，绘制类图并编程模拟实现。(6) 代理模式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，如在业务方法method。调用之前输出“方法method()被调用， 调用时间为 2010-10-10 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法m

7、ethod()成功调用”，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 功能的结构，绘制类图并编程模拟实现。(7) 观察者模式某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) 给购买该股票的股民。 现使用观察者模式设计该系统， 绘制类图并编 程模拟实现。(8) 观察者模式 某联机射击游戏可以实时显示队友和敌人的存活信息， 如果有队 友或敌人阵亡， 所有在线游戏玩家将收到相应的消息， 现提供一个统 一的中央角色控制类(CenterController)来实现消

8、息传递机制，在中央 角色控制器中定义一个集合用于存储所有的用户信息， 如果某用户角 色(Player)阵亡，则调用 CenterController的通知方法notify()，该方法 将遍历用户信息集合，调用每一个Player的display。方法显示阵亡信 息，如果是队友阵亡，提示信息为：队友 * 阵亡，我方队员尚有 * 人；如果是敌人阵亡，提示信息为：敌人 * 阵亡，敌方队员尚有 * 人。在调用notify()方法通知其他用户的同时，阵亡的角色对象将从 用户信息集合中删除。现使用观察者模式设计该消息传递模块， 绘制类图并编程模拟实 现。(提示：CenterController充当观察目标，

9、Player充当观察者，Player 的die()方法执行时将调用 CenterController的notify()方法，在notify() 方法中调用其他Player对象的display()方法，并调用detach()方法删 除阵亡的Player对象；可以定义两个角色集合，一个用于存储甲方队 员信息，一个用于乙方队员信息； 所有方法的参数根据实际需要确定)(9) 策略模式 设计一个网上书店，该系统中所有的计算机类图书 (ComputerBook )每本都有10%的折扣，所有的语言类图书 (LanguageBook)每本都有2元的折扣，小说类图书(NovelBook)每100 元有 10 元

10、的折扣。现使用策略模式来设计该系统，绘制类图并编程模拟实现。（10） 策略模式某系统需要对重要数据（如用户密码）进行加密，并提供了几种 加密方案（如凯撒加密、 DES 加密等），对该加密模块进行设计，使 得用户可以动态选择加密方式。要求绘制类图并编程模拟实现。三、实验要求1. 正确无误绘制组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式 和策略模式实例的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现组合模式、外观模式、 代理模式、观察者模式和策略模式实例，代码运行正确无误。四、实验步骤1. 熟悉PowerDesigner15的常用功能；2. 使用PowerDesigner绘制组合模式实例结构图并用

11、面向对象 编程语言实现该模式实例；3. 使用PowerDesigner绘制外观模式实例结构图并用面向对象 编程语言实现该模式实例；4. 使用PowerDesigner绘制代理模式实例结构图并用面向对象 编程语言实现该模式实例；5. 使用PowerDesigner绘制观察者模式实例结构图并用面向对 象编程语言实现该模式实例；6. 使用PowerDesigner绘制策略模式结构图并用面向对象编程语 言实现该模式。五、实验结果组合模式1：类图：Ti ricf s L fi；鈕ar5lFkn4 lu：= =:丸=丄皿*tiifilt Tile file):理idnc*.ET tie file:rc-x

12、a-sFclsflT iTclair fpSur：!:widtew.sseJelflex TeLies： tclatr:wid+.&rvcri.d:结果:public Client () Folder folder = new Foldezr f 总文件夹卜)$ File filel = new IraageFile；File file2 = new T皀耳tF:lJ_e (”文本文件2 )： File file3 = new 空亡bioFil亡(“视频文彳牛3); folder.addFile(filel);folder * addFile(file；);folder.盘日灯Fil已(til

13、亡3);Folder folderl = new Fo丄cimij 干文彳牛夹：1); File file4= new Imag亡Fil亡(丹图片文件); File fileS = new T已x匸FzlIe (文本文件E); File file6 = new VedioFileC视频文件鈔)； folderl.addFile ffile4):folder1addFile(fileb); folder!.addFile ffilefi:folder addFolder(folderl);Folder folder2 = new Folder (T，子文件夹2叫； File file7= new

14、亡 图片文件;File files - new Textfile (n文本文件2”)； File file9 = new 甘EdioFjJLie (视频文彳牛9； folderl出日日Fili;folderl . addFile fflle-B j ;folderl且盘dEil亡(file9);folder1.addFolderfolder2);曰 Console曉 DedarationJlJ Jlfait HistoryLogCat Javado ProbleBS餵 Serversfolder kiliviru3():ttl. BtTLEf* vninKtcr : iWf ler inc c

15、fflekNwb + tCZhprS丽神 iir.iacEE D结果:poJjlic Client ( jreachlnstitutiQn zongbu = new MazLnCainpiis寸匕京总咅$);TeacInstitution hunanfenxiac = new SacondCamps;Office tiunancf 1 = new AdOfiu已岭胡南行政Xt公室)；Office hunancf2 = new TAOf fice (南教务办公室”)：Office chagshafl = new IiciO:E 二 u 已(11 长沙行政室)；Office changahaaf2

16、 = new TAOf fice (f,怅沙敎务那公室)： hunanfenxiao,(changhafl);hunanf ez-xiao . addZihstractOA (changsriac f 2);TeacIi；5 tJtv 匸丨 on cspoint = new TeachPaint ()；TeacMnstitution xtpolnT； = new Te己cHE1 丄n匸(叫兰撤学点j； hun&nfenxiao * AddAb5racE0A(cpoinD;hunaTifexiao, addAbstract-QA (xtpoint-;Ctfice cuaf 1 new AdOff

17、ice (H中市大学行政办公室”】：Office csuofZ = new TAOffxce (F1 南大学荻务井公室 J： cspcint. addAtatractCiA (csicf 1;cspoinuaddkbstracrCA (csQcf2);Office xtcbcof 1 = new 虫cLOfficE F湘潭大学行政办公室11 ；Office xzdxof2 - nev T%口 f ticiE (湘潭大学鞍务井公室； xtpciiLt. addAt atractQA (XT.dx3f 1);xtpcint;. addAbstractCA (xtdxDf 2);zongbu.add

18、rtts-ractOA(hananfenxiac);zongtrn.addAbfltractOk(huDanofl)； zonbUraddAloaractOAhunanaf 2);hunaufe*xiao.sendMeasage()；口 Console 卫坦1on.J. JVnit自 HistoryLogC&t J avadocFroblcns皑 ServersteriminatEdCli ent (1) Java. Appli cati on D： fiyeclipsefi. 5jreiin.j airaw. ex.e(Dec 16, 20101C: 36:13 PH二潮南分校收到公文怅沙行

19、截苏公室收到公文 长沙執务苏公窒收到公文 怅沙數学点收到公文 中南丈学行政亦公室收到公文 中南大学教务临公室枚到公文 湘齊敎学点收到公文 湘潸大学行政办公室枚到公文 湘潭大学載务办公宜枚到公文外观模式1类图：lEiiLJie f.Lle.IsscZj! 5tiEW- | ritrVFiltbiilifl?v Titc ziELnff szcTyptleit: oidstTize tileSir*r-El结果：public Clien匸(EncriTtFacede facade = new EncriTtfacede (); facade * f ileEncrypt (*D: /pip * t

20、xt t D: /est. txtH ;plp.txtpip. txt -记事本3文件逻）編辑 格式 查看 帮助QD3-22959-326-2 砒如 9-0 闘崛-1| 03 册-39*52 0- 03M72-09765-20949-90945-19673-4373B- 38950-44548我收到分数test txt匚ttst. txt -记爭本_ 1 X 1文件0）編辑格式辺 查看 帮助堪）IS?IS ； d? flight (3) Javi application. B： My&clipse6_ 5jrebin.VjfiV4*.(Dec 13, 201Q10.38内存正在自检 cpuiH

21、f 正在读取硬盘敷据 正在加栽1ft作系统(5)代理模式1类图：结果：public Client()Abstract至FEliuatlou app (AbscractApplicationUtilgetBedn();*pp run 0;X canfi g. xnl| 1 |i?xrtLl veraion=Hl. 0“2 Pc匸口上注弋/classNamO4 旦 Cqhl5：q1里 Dclarti onJu JVm t Hi story|i LogCat Jaaducfr ollcB5terminated Cli ent (4) java Applicati aiiL B : Myeclipse

22、6. 5VjreVbiii!j avaw. sxe(Bee IB. 201010:2应用程序正往运行(6)代理模式2类图：F牛鼻 t Er e 曲 1L&Bscrd.- It N翼EF3r三 Sr- b9f*Ei；4T . S :二i电寸*=:电二 rr1 EJEtvPz-rsi.1!: (尬4呕 jDl 39：: i i.八+ Ix$ljt s讯曲 C : wii结果：piiblic Client () Log plr - (Leg) tTtil.;plr. method ();:J Cli ent. j,X| conf i g. xml1 2 ProxyLogRecord4 洞 Sarva

23、rs 弋10；39:5& F町 Consol 底 Dtclvation Ji JUni t 啬：Hiit&ry仙 J&v&doc 国.fr obi h. e Client (5) Java ApplicitiQix D: Myeclipse6. 5jrabinjavaw. e (D*c I 2010 方法roe匸hex!门被调用，调时间)2010-12-16 22:39:57方法nmiicici ()成功调用(7)观察者模式1类图:结果:public Clien匸()Stack: stock = (5匸ock) Util 回比(1);stock:. 3&tLJ且IL皀(nAfln);st-cc

24、k. setFrice (3453):Observer ob (Observer) Util.getBean(2; acock：, addObs&rver (ob):int 1=0;whilegRandom rand = new Random();m匸ock.setEx匸皀nd也nd-HEKtFlti呂t ( :Btock. norsLfyObserver ( i ;i+;1 2 A5tockcZ a =巳习三m已丫导匸已甜匕吕己工卡亡工-:厂匚二己尸日其三盯三5 I曰 CQnsQloDtcluati*nJ r/i.i t环Hi号twyLp 區 *1负5 J-b.vadoc ProbluBi晁

25、 S*rirrsD.biig DB Brow str Client (6) Java pplicationD Mxeclipse5.5jrebinj ava exeQec l&, 2010IO：4O 31 FHI)帕亲若：ARS 40. &052514各恆辰鬲们注意啦悔目前所咏买旳股黑忻格有所变化.涨厲为M.E1时怎始协格拘3巧叫当前价格为砒33/3盯般票各 钗 il|D.55550Zfi各垃股民们注意施你目帝所购买的腮般某价恪有所变化，丽IE曲鬥“55祐强”原怕也恪肓辭53启前价恪舟磋和”：151慝票备 胡5 0.57C-615fi各谊槪民们注倉拖你目前所购买的勰肢票价格有所变化*涨幅为Em

26、iSSEb原妬价格曲353,前价格为523.335容位胺民们注意城；擁目前所珈买的碾履票桥格有所变雋删均塞.昶阿V7X原始价格茄列53,当前价格为总翻3 .盟卄股票各龈MD.6222S各栓胆民们洼卽也你目前蒯躱的溷嚴票卅格有浙变化，制5前碇山护期强”庫始桥格轴5筑当前价格力M2*卫股票若：鍛 I|D.3133015各傥展民们注意啦：怀目前所购买的勰股票价格有所变忆 碱幅禰31.33015匕原姑价格为昶54当前价格为534 33股黑気逊0.27130532各位股民们注意啦 你日前所购买的勰股票价格有所变也27.1305311格対訥5环当前价格为朋阳.B1脫票塔：AflS sfcteo.sjnsa

27、容住胺民们注息峨：协目前肪嗚买的漏般票忻格有撕变化，錘拘弭.1砖驿”原始价格执輕5毎当前价格知289dX股票名：钗 MD.57Q5 6063存垸展民们柱意哦*你目前所购买的观战票价恪音所变化t涨嗚为和詰*”原始价格鬼珂5扎当前价恪为521加臆5% 胡5 MO.231510各怪股民们注意临伽目前所购买的勰股票价格有所变化*涨幅23.1B71Dl%f原妬价格曲訥5 3当前价格为253.651(8 )观察者模式1类图：结果:priblic Client J) CentrGtrallex ccnew CenteContxcller();al-newa2=newa3=new=newFlayer Flay

28、erPlayerFlayercc addtach(alf cc addtach(a2 f cc addtach(a3f cc addtach (al f Flayer (Alr,);Flayer (A2 ”)；Flayer悶”)；Flayer L阳”)； A);小;,rAT,);小;Player hl = u召Flayer b2 =Player b3 = n召 Flayer 匕弓= cc addtach (kLr cc addtach (c2 f cc addtach (s3r cc addtach (tl f Flayer(51); Flayer(B2); Flayer m ; Flayer

29、; BT,);I(?. Dacl ur i oxi Ju JUni t Hi -x七卫厂章ii Ll问 JKVadocPr ObLeas册J Sefvtx5 Dbii帰 DB BritalipE6 5jrbinSj4vaw axaana 1 氏 2oio10:41-2 FitI Al注意啦：初Ml阵亡，敌方队员尚有3人，我方臥员泄有三人A2洼意啦敌心阵亡.敌方队员尚有弓人*我方队员咼有堆人【A3】注意啦：亡，敌方服员閒有3人，我方臥员的有人【入门洼意啦匸敌人弓1阵亡敌方臥.员尚有2人，我方队员尚有斗人【晩】注怠啦：臥京E1阵亡，我方馭员向有2人，敌方臥贵简有人33洼意啦；舷Ml阵亡，我方甌员尚

30、有3人,敌方队员尚有电人【丽】注怠啦；臥京B1阵亡，我方趴员尚有3人，敌方臥员尚有咗人几门注意啦：訣人盟阵亡敌方跋员尚有2人，我方臥员尚有4人 A2注意啦：SJLAB2S亡，啟方陆员尚有2人，我方臥员灣有九人 (A3洼意啦匚敌人聊阵亡敌方跋员尚有2人我方队员尚有吟人 【工叮注意啦：BiAB2亡，敌方队员尚有2人，我方航员茴有比人 BS1洼意啦匚馭姦22阵亡我方队.员尚有工人”敌方队员尚有总人 【酣】注怠临 瓠康脱阵亡，我方馭员尚有2人，敌方瓯员茴有1 【占叮注意啦；臥友盈1阵亡，我方臥，员尚有3人敌方臥员茴有2人 【肋】洼意啦：舷A1阵亡，我方險员尚有3人，敢方队员筒育2人 【几町注意啦匚趴友

31、A1阵亡我方跋员尚有3人，敌方趴员尚有2人 Bi注意啦：ftVvAlP亡，酿方队贾閒有3人，我方臥员简有2人 【BC洼意啦|敌人至1阵亡.敌方队.员尚有弓人我方队员尚有益人A21洼意啦：敌心阵亡敌方队.员尚有二人”我方队员尚有3人 (A3注怠啦：JUBSff亡，敌方馭员尚有人，我方趴员茴有3人 A1洼意啦：敌人33阵亡，敌方职员尚有1A，我方陆员尚有3人 【丽】注意啦；臥友B3阵亡，我方氏员尚有:人，敌方臥员茴有3人“3】注意啦I限友嗣阵亡我方駅员尚有沃，敢方臥员尚有1人 【盒叮注意啦：臥衣鮎阵亡，我方队贾尚有2人，蔽方臥员简有丄人 【日门洼意啦：敌人赵阵亡.敌方队.员尚柚几我方队貝诸有1人A21洼意啦：敌人24阵亡敌方臥.员尚有人”我方队员尚有2人A注怠啦：敌人64阵亡，敌方馭员尚有人，我方趴员茴有2人盍方荻融利(9)策略模式1类图:结果:publiQ Client () ；3aolc book (3ookUtil. gstBsan (); book setBoakMame ( J比 t 比程序设计11)； bQoJc. setPrice (2S0):Constructor cs = new Constructor();C3 *sslBooJc(book);cs.discount();丄t vim.