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