软件设计模式与体系结构

1、.计算机科学与技术学院软件设计模式与体系结构课程作业（一）（ 2016/2017 学年 第二学期）学生姓名：雷 君学生专业：软件工程学生班级：142601学生学号：201426170108指导教师 ：王 飞.目 录实验一1工厂方法模式汽车保险1抽象工厂方法模式房屋信息3实验二6组合模式空军指挥系统6适配器模式客户信息验证8实验三11桥接模式几何立体体积11访问者模式计算机部件销售软件14实验四17策略模式整数排序17状态模式交通信号灯19实验五21MVC软件体系结构21.实验一工厂方法模式汽车保险【实验内容】在例 2.3 的汽车保险管理应用程序实例上添加一个名为LuxuryCarInsuran

2、ce的类，并且，该类要与其他的类一样能执行相应的功能。【添加代码】1、添加 LuxuryCarInsurance 类：public class LuxuryCarInsurance implements AutoInsuranceprivate String description;public String getInsuranceDescription()description = LuxuryCarInsurance: nnLuxuryCarInsurance coverage pays for medical bills + lost wages, rehabilitation, tr

3、eatment and/or + 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 类：public class LuxuryCarPolicyProducer implements PolicyProducer public Aut

4、oInsurance 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();.【实验结果】【实验小结】使用工厂方法访问并且初始化合适的类的对象，简化了应用程序，应用程序本

5、身不再含有大量的条件语句判定何时选取哪个类。其次，工厂方法实现了一些特殊的某个类的机制，尤其是层次结构不同的类需要不同的初始化方法的时候。.抽象工厂方法模式房屋信息【实验内容】在例 2.4 中设计并且实现了豪华（Super）和中等（ Medum）别墅（ House）和公寓（Condo）的查询。要求在该设计的基础上， 增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），并且编写代码实现相应的查询功能。【添加代码】1、添加 SemiDetacher类：public interface SemiDetacherpublic String getSemiDetacherInfo();public

6、String getSemiDetacherFeatures();2、添加 SuperSemiDetacher类：public class SuperSemiDetacher implements SemiDetacherprivate String name;public SuperSemiDetacher(String cName)name = cName;public String getSemiDetacherInfo()return superSemiDetacher.html;public String getSemiDetacherFeatures()return Super S

7、emiDetacher ;3、 添加 MediumSemiDetacher类：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);7、添

9、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);.【实验结果】【实验小结】当客户对象要从一个相关的产品组中

10、创建一个对象，而没有必要知道到底要创建哪个对象时， 可以使用抽象工厂模式。 如果不使用抽象工厂模式，创建对象的条件语句将会出现在客户程序的许多地方，程序的克维护性差。 抽象工厂模式帮助程序员避免了以上所述的重复的、复杂的条件语句， 提供必要的创建对象的接口。.实验二组合模式空军指挥系统【实验内容】在例 3.3 的设计中，添加一个空军大队（Wing）类，该类与 Squadron、Group类是平行的，因此应该继承了AirUnit 类。该类的写法与Squadron或者 Group类是类似的，所不同的是一个Wing 有 216 中类型的飞机。【添加代码】1、添加 Wing 类：public clas

11、s Wing extends AirUnitpublic 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 fightersfor(int k=0;k18;

12、k+)/ need 18 bombersfor(int k=0;k18;k+)/ need 18 transportersfor(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=false;return

13、 isValid;elsereturn 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, lblEmailAddr

14、;（ 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） public Stri

15、ng getEmailAddr() return txtEmailAddr.getText();（ 8） String emailaddr = getEmailAddr();（ 9） if(cusInfo.isValidEmailAddr(emailaddr)=false) dataTextArea.append(nWrong format of EmailAddr.);elsedataTextArea.append(nCorrect format of EmailAddr.);.【实验结果】【实验小结】通过适配器，客户端可以调用同一接口，因而对客户端来说是透明的。这样做更简单、更直接、更紧凑

16、；复用了现存的类，解决了现存类和复用环境要求不一致的问题；将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类重用现有的适配者类，而无需修改原有代码；一个对象适配器可以把多个不同的适配者类适配到同一个目标，也就是说， 同一个适配器可以把适配者类和它的子类都适配到目标接口。对于对象适配器来说，更换适配器的实现过程比较复杂。.实验三桥接模式几何立体体积【实验内容】在例 3.14 中的设计实验层次类部分中，添加Ellipsoid （椭球）类，并且实现针对椭球体积的计算。【添加代码】1、添加椭球类：public class Ellipsoid implements GeoFormprivate double

17、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 computeV olume()double volume = 1.3333333*3.1415926* aRadius* bRadius* cRadius; return volume;2、添

18、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_

19、a.getText();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 = newJLabel lblRadius_b = newJLabel lblRadius_c = newJLabel(Input Radius a);JLabel(Input Radius b);JLabel(Input Radius c);txtEllipsoidRadius_a = new JTextField(8);txtEllipsoidRadius_b = new JTextField(8);txtEllipsoidR

21、adius_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(txtEllipsoidRadius

22、_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, gbc);gbc.gridx = 1;gbc.gr

23、idy = 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(lblRadius_c, gbc);gbc.gridx = 1;gbc.gridy =

24、 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);【实验结果】【实验小结】通过这次实验我们大概理解了桥接模式，通过关联“抽象层次类”与“具体层次类”这一桥梁，将表示两个维度的层类（数据结构）粘贴在一起，形成更大的数据结构， 而这种变化又不会对现有的类产生影响，这种思路的终

25、极想法是将软件设计的抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。.访问者模式计算机部件销售软件【实验内容】在例 4.5 的设计中添加一个类SoundBox。该类实现接口ComputerParts，并且其他的计算机部件的类的结构类似。【添加代码】1、添加 SoundBox类：public class SoundBox implements ComputerPartspublic static final String NAME = SoundBox;private final double PRICE = 127.00;public static final String FEATURES

26、= 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） String compParts= Case,Motherboard,Microprocessor,Mem

27、ory, 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 = cParts15)if(state = SELECTED)cParts1.setSelected(true);c

28、Parts8.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(true);else if (state = DESELECTED)cParts0.setSelected(false);f

29、or(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 (SoundBoxe);4、添加 PriceVisitor：public void visitSoundBox (SoundBoxe)price = e.getPrice();partsPrices.add(ne

30、w Double(price);total += price;5、添加 PartsInfoVisitor：public void visitSoundBox (SoundBoxe)partInfo = e.getDescription();allOders = allOders + n + partInfo;.【实验结果】【实验小结】通过此次实验让我们更加深刻的理解了访问者模式，它在处理数据结构较稳定，但是作用于其上的操作需要经常变化的问题时时非常有效的，因此可以在不改变该结构体中的类的基础上定义一个新的操作，这个实验就是如此， 我们只需要添加新的类，然后调用accept(pv)方法就可以。.

31、实验四策略模式整数排序【实验内容】在例 4.13 的设计中的排序策略部分， 添加一个类 BidirectionaBubbleSort，进行“双向冒泡法排序”， 以便扩展该排序系统的功能。为了实现扩展功能， 需要相应地修改 Context 类与客户图形界面类StrategyGUI 。【添加代码】1、添加 BidirBubbleSort类：publicclass BidirBubbleSort implements SortAlgorithmpublic int sort(int nums,Context ct)ct.startExecution();int j;int limit = nums.

32、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 = st;)if(numsj numsj + 1)int T = numsj;numsj = numsj + 1;numsj + 1 = T;flipped = true

33、;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(BidirBubble) sa = new BidirBubbleSort();【实验结果】.【实验小结】通过此次实验让我们更加理解了策略模式的优势，实现了高内聚低耦合，它的应用场景是当有多个

34、仅在行为上不同但是相关的类存在时，采用策略模式提供一个为一个类配置多种行为之一的方法。此时增加双向冒泡排序法时， 不需要修改 Context 类的代码，只需要修改客户类（ StrategyGUI）。状态模式交通信号灯【实验内容】在例 4.16 的设计中的交通信号灯状态部分，添加一个类BlueLight ，进行红 绿黄 蓝 红的状态变化，以便扩展该交通信号灯系统的状态。【添加代码】1、添加 BlueLight 类：import java.awt.Color;public class BlueLight extends TrafficLightpublic BlueLight() .state = BLUE;public Color setC