2014年设计模式考试题

2014年设计模式考试题设计一个程序来读取多种不同存储格式的图片，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，如GIF格式图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片，JPEG格式图片读取器(JpegReader)用于读取JPEG格式的图片，Tiff格式图片读取器(TiffReader)用于读取Tiff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「-个抽象类，用于定义创建图片读取器的工厂方法，其子类GifReaderFactory、JpegReaderFactory和TiffReaderFactory用于创建具体的图片读取器对象。请使用工厂方法模式实现该程序的设计，并使用UML画出该模式的类图。ImageReadFactoryFactory:void+read()+finish():void:void+read()+finish()JpegReadFactoryGifReadFactoryTiffReadFactory+read()+finish():void:void+read()+finish()packagecom;publicinterfaceImageReaderFactory(//读取publicvoidread();//完成publicvoidfinish();}publicclassJpegReaderFactoryimplementsImageReaderFactory{publicvoidread(){ImageReadFactoryFactory:void+read()+finish():void:void+read()+finish()JpegReadFactoryGifReadFactoryTiffReadFactory+read()+finish():void:void+read()+finish()}publicvoidfinish()(System.out.println("JPEG图片读取完成");}}publicclassGifReaderFactoryimplementsImageReaderFactory{publicvoidread(){System.out.println("读取GIF图片中");}publicvoidfinish(){System.out.println("GIF图片读取完成");}}publicclassTiffReaderFactoryimplementsImageReaderFactory{publicvoidread(){System.out.println("读取TIFF图片中");}publicvoidfinish(){System.out.println("TIFF图片读取完成");}}classFactory{publicstaticImageReaderFactorygetImageReaderInstance(Stringtype){ImageReaderFactoryf=null;if("Jpeg".equals(type)){f=newJpegReaderFactory();}if("Tiff".equals(type)){f=newTiffReaderFactory();}if("Gif".equals(type)){f=newGifReaderFactory();if("jpeg".equals(type))(f=newJpegReaderFactory();}if("tiff".equals(type))(f=newTiffReaderFactory();}if("gif".equals(type))(f=newGifReaderFactory();}returnf;}};publicclassImageReaderClient(publicstaticvoidmain(String[]args)(if(args.length==0)(System.out.println("请输入需要读取的图片类型");/*System.exit(1);*/}ImageReaderFactoryf=Factory.getImageReaderInstance(args[0]);/*ImageReaderFactoryf=Factory.getImageReaderInstance("gif");*/if(f!=null)(f.read();f.finish();}else(System.out.println("不支持该类型图片。");实现一个双向适配器实例，使得猫（Cat）可以学狗（Dog）叫，狗可以学猫抓老鼠。请使用UML画出相应类图并给出编程设计代码。packagecom;publicinterfaceIcat(//猫的外表publicvoidcatLooks();//猫捉老鼠publicvoidzhuoshu();}publicinterfaceIdog(〃狗的外表publicvoiddogLooks();//狗叫publicvoidbark();}publicclassArealCatimplementsIcat(publicvoidcatLooks()(System.out.println("Iamarealcat,IhaveacatLooks.");};//狗叫publicvoidzhuoshu()(System.out.println("Iamarealcat,Icancatchamouse.");};}publicclassArealDogimplementsIdog(//狗的外表publicvoiddogLooks(){System.out.println("Iamarealdog,IhaveadogLooks.");}；//狗叫publicvoidbark(){System.out.println("Iamarealdog,Icanbark.");};}publicclassATwoFaceadapterimplementsIdog,Icat{Icatcat=null;publicATwoFaceadapter(Icatcat){this.cat=cat;}publicvoiddogLooks(){//假装自己是一条狗Systemout.println("Iamadog,too!");//隐藏自己的外貌//cat.catLooks();}publicvoidbark(){cat.zhuoshu();}Idogdog=null;publicATwoFaceadapter(Idogdog){this.dog=dog;}publicvoidcatLooks(){//假装自己是一只猫Systemout.println("Iamacat,too.");//隐藏自己的外貌//dog.dogLooks();}publicvoidzhuoshu()(dog.bark();}}publicclassMain(publicstaticvoidmain(String[]args)(//把一条狗适配成一只猫IcatAFakeCat=newATwoFaceadapter(newArealDog());AFakeCat.catLooks();AFakeCat.zhuoshu();//把一只猫适配成一条狗IdogAFakeDog=newATwoFaceadapter(newArealCat());AFakeDog.dogLooks();AFakeDog.bark();}某银行软件的利息计算流程如下：系统根据账户查询用户信息；根据用户信息判断用户类型；不同类型的用户使用不同的利息计算方式计算利息（如活期账户CurrentAccount和定期账户SavingAccount具有不同的利息计算方式）；显示利息。请使用模板方法模式来设计该系统，绘制UML类图并给出编程设计代码。AbstractClass{abstract}TOC\o"1-5"\h\z+findUserType():vod+findInterest():vod+findTotal():vod+userAccount():vodfindUserType();l2ATVfindInterest();TfindTotal();CurrentAccountSavingAccount+findUserType():vod+findUserType():vod+findInterest():vod+findInterest():vod+findTotal():vod+findTotal():vodpackagecom;publicabstractclassAbstractclass（//定义一个模板方法来控制用户帐户查询的流程publicvoiduserAccount（）{//TemplateMethod//首先生产手机体（模板方法自己完成）Systemout.println（"查询用户帐户信息"）;this.findUserType（）;this.findInterest（）;this.findTotal（）;Systemout.println（"查询完毕！"）;//以上模板已经规定好了}〃定义抽象的方法（不同类型的帐户）protectedabstractvoidfindUserType（）;〃定义抽象的方法（不同利率）protectedabstractvoidfindInterest();〃定义抽象的方法(不同利息)protectedabstractvoidfindTotal();}publicclassCurrentAccountextendsAbstractclass(protectedvoidfindUserType()(Systemout.println("该用户为活期存款帐户");}protectedvoidfindInterest()(Systemout.println("活期存款利率为0.35%");}protectedvoidfindTotal()(Systemout.println("该用户存入1000元，年利息为3.5元")；}}publicclassSavingAccountextendsAbstractClass(protectedvoidfindUserType()(Systemout.println("该用户为定期存款帐户");}protectedvoidfindInterest()(Systemout.println("定期存款利率为3.25%");}protectedvoidfindTotal()(Systemout.println("该用户存入1000元，年利息为32.5元")；}}publicclassMain(publicstaticvoidmain(Stringargs[])(AbstractClassac01=newCurrentAccount();//子类的对象付给父类ac01.userAccount()//查询帐户AbstractClassac02=newSavingAccount();//子类的对象付给父类ac02.userAccount()//查询帐户请查阅文献，并结合个人的学习和实践体会，举例谈谈你对设计模式的认识，以及某个特定的设计模式(自选)在面向对象程序设计中的重要作用。软件开发过程中，一个系统的关键是设计，如果系统设计的很好，那么在后续开发中就能少走弯路，并且在系统维护中，能够简单、轻松。但如果系统设计中就出现了问题，那么这个系统的开发必然是痛苦的。所以人们把软件开发过程中有价值的经验进行提炼和总结，得到了很多的模式。这些模式很清晰的说明了它们所表达的关联、问题和解决方式之间的关系。这些在软件设计上积累、抽象出来的模式被称之为设计模式。模式是一条规则，告诉你应该如何创建一个实物、应该在何时创建。它既是过程，也是实物；既是对当前实物的描述，也是对创建实物的过程的描述。本学期共学习了二十三个模式，这些模式可以分成三类，创建型模式、结构性模式和行为模式。各类模式都是在不同场景下，解决不同问题的方案。下面具体谈谈行为模式：行为模式涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式，还描述它们之间的通信模式。这些模式刻画了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。它们将你的注意力从控制流转移到对象间的联系方式上来。行为类模式使用继承机制在类间分派行为。行为对象模式使用对象复合而不是继承。一些行为对象模式描述了一组对等的对象怎样相互协作以完成其中任一个对象都无法单独完成的任务。状态模式(StatePattern)属于行为模式的一种。状态模式的定义：当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。状态模式主要解决的是当控制一个对象状态的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类中，可以把复杂的判断逻辑简化。状态模式适用于下面的场景一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。一个操作中含有庞大的多分支结构，并且这些分支决定于对象的状态。状态模式将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同的状态行为分割开来，也就是将特定状态的相关行为都放在一个对象中，由于所有与状态相关的代码都存在