中南大学软件体系结构设计模式实验二

中南大学软件体系结构设计模式实验二Company number :【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】实验 3 设计模式实验二实验学时：每组人数：1实验类型：3(1:基础性2:综合性 3:设计性4:研究性)实验要求：1(1:必修2:选修 3:其它)实验类别：3(1:基础 2:专业基础3:专业 4:其它)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行 为型设计模式，包括职责链模式、命令模式、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。二、实验内容1. 某企业的SCM(Supply Chain Management,供应链管理)系统中包含一个 采购审批子系统。该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由 不同层次的主管人员来审批，主任可以审批 5万元以下(不包括 5万元)的采 购单，副董事长可以审批 5万元至 10万元(不包括 10万元)的采购单，董事 长可以审批10万元至 50万元(不包括 50万元)的采购单， 50万元及以上的采 购单就需要开董事会讨论决定。如下图所示：试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。2. 房间中的开关是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功 能，可控制对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。3. 某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。系统提供一个 主菜单(Menu)，在主菜单中包含了一些菜单项(Menuitem)，可以通过Menu类 的addMenuItem()方法增加菜单项。菜单项的主要方法是click(),每一个菜单项 包含一个抽象命令类，具体命令类包括OpenCommand(打开命令)， CreateCommand(新建命令)，EditCommand(编辑命令)等，命令类具有一个 execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create。、 edit()等方法。现使用命令模式设计该系统，使得Menuitem类与BoardScreen类 的耦合度降低，绘制类图并编程实现。4. 某实时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 的所有股民。试使用观察者模式设计并实现该系统，要求绘制相应的类图并编 程模拟实现。5. 某公司欲开发一套机房监控系统，如果机房达到某一指定温度，温度传 感器(Thermosensor)将自动传递信号给各种响应设备，例如警示灯(CautionLight) 将闪烁(flicker。)、报警器(Annunciator)将发出警报(alarm()、安全逃生门 (SecurityDoor)将自动开启(open()、隔热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close()等，每一种响应设备的行为由专门的程序来控制。为了将来能够方便地引入新 类型的响应设备，采用观察者模式和适配器模式设计并模拟实现该系统。6. 某软件公司为某电影院开发了一套影院售票系统，在该系统中需要为不 同类型的用户提供不同的电影票(MovieTicket)打折(Discount)方式，具体打折方 案如下：(1) 学生凭学生证可享受票价 8折优惠；(2) 年龄在10周岁及以下的儿童可享受每张票减免 10元的优惠(原始票价 需大于等于 20 元)；(3) 影院VIP用户除享受票价半价优惠外还可进行积分，积分累计到一定额 度可换取电影院赠送的奖品。该系统在将来可能还要根据需要引入新的打折方式。 试使用策略模式设计并编程模拟实现该影院售票系统。7. 为了实现一些特殊的显示效果，某公司欲开发一款手机数码照片处理软 件，在该软件中为照片(Photograph)提供了多种滤镜(Filter)效果，例如黑白滤镜 (BlackWhiteFilter)、单色滤镜(MonochromaticFilter)、怀旧滤镜(NostalgicFilter) 等，不同的滤镜通过不同的算法对照片进行美化，如下图所示。该软件可以灵活地增加一些新的滤镜效果。选择一种合适的设计模式来设计该照片处理软件，结合场景绘制相应的类 图并编程模拟实现。三、实验要求1. 结合实例，正确无误地绘制职责链模式、命令模式、观察者模式和策略 模式的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现职责链模式、命令模式、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. 结合实例，使用 PowerDesigner 绘制职责链模式实例结构图并用面向对 象编程语言实现该模式实例；2. 结合实例，使用 PowerDesigner 绘制命令模式实例结构图并用面向对象 编程语言实现该模式实例；3. 结合实例，使用 PowerDesigner 绘制命令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. 结合实例，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；5. 结合实例，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. 结合实例，使用 PowerDesigner 绘制策略模式实例结构图并用面向对象 编程语言实现该模式实例；7. 结合实例，使用 PowerDesigner 绘制策略模式实例结构图并用面向对象 编程语言实现该模式实例。五、实验结果1. 类图：实现代码：public class PurchaseRequest public double amount;public int number;public String purpose;public double getAmount() return amount; public void setAmount(double amount) =amount; public int getNumber() return number; public void setNumber(int number) =number; public String getPurpose() return purpose;public void setPurpose(String purpose) =purpose;public class Approver protected Approver succesor; public Approver() succesor = null;public void processRequest(PurchaseRequest aRequest) if (succesor!二null)(aReques t);public void setSuccesor(Approver succesor) =succesor;public class Congress extends Approver public void processRequest(PurchaseRequest request) if ()=500000)董事会)；public class Director extends Approver public void processRequest(PurchaseRequest request) f( )50000)主任)；else if!=null) public class President extends Approverpublic void processRequest(PurchaseRequest request) if ()= (); public class Client public static void main(String args) Investor investorl,investor2; inves tori = new Concre telnves tor(哈哈); inves tor2 = new Concre telnves tor(呵呵); Stock haier = new Stock(haier,; (investori);(investor2); 5. 类图：实现代码：public interface AlarmListener public void response。；public class Annunciator implements AlarmListener private Annunciator annunciator;Overridepublic void response。esponse();6. 类图：实现代码：public interface Discount public double calculate(double price);public class CIPDiscount implements DiscountOverridepublic double calculate(double price) 类图：实现代码：public interface Filter public void method();public class MonochromaticFilter implements Filter Overridepublic void method() / TODO Auto-generated method stub 单色滤镜)；public class NostalgicFilter implements Filter Overridepublic void method() / TODO Auto-generated method stub怀旧滤镜);public class BlackWhiteF订ter implements F订ter Overridepublic void method() / TODO Auto-generated method stub黑白滤镜)；public class Photograph private Filter filter;public void decorate()();六、实验小结通过本次实验，学会了使用职责链模式、命令模式、观察者模式、策略模 式等行为型模式进行设计程序，在实验过程中遇到了类与类之间关系不确定的 问题，通过复习该模式的原理和实现方法得到解决。本次实验中有些行为型模 式应用仍不熟练，需要勤加练习。