中南大学软件体系结构设计模式实验二全解

《软件体系结构》实验报告项目名称设计模式实验2专业班级学号_________________姓名___________________实验成绩：批阅教师：实验3设计模式实验二实验学时： 4 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）、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。

、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 （Menultem ），可以通过 Menu 类的addMenultem （）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 。

、采购人员采购单金额V 5万元5万元w 金额V 10万元10万元w 金额V 50万元 金额》50万元主任 副董事长 董事长 董事会edit（）等方法。

现使用命令模式设计该系统，使得Menultem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,实现。

结合场景绘制相应的类图并编程模拟三、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:2.类图:实现代码:3.类图:实现代码:public in terface Comma nd {public void excute();}public class Menultem {private String name;private Comma nd comma nd;public Menultem(String name){ this .n ame = n ame;}public String getName() { return name;}public void setName(String name) { this .n ame = n ame;}public Comma nd getComma nd() { return comma nd;@Override public void excute() {public void create(){System.out.println("显示新建窗口！"); } public void edit(){System.out.println("显示编辑窗口！"); } public Menu getMenu(){return menu;}}4.类图:实现代码:5.类图:实现代码:annun ciator.alarm();public void open(){ System.out.println(” 安全门开启");}}import java.util.ArrayList;public class Thermosensor {private ArrayList<AlarmListener> alarm; public void attach(AlarmListener listener){ alarm.add(liste ner);}public void detach(AlarmListener listener){ alarm.remove(liste ner);}public void notifyAlarm(){ for (Object obj : alarm){((AlarmListe ner)obj).resp on se();}}}6.类图:MovieTicket- price : double-disco unt : Disco unt+ setPrice (double price) : void+ setDisco unt (Disco unt disco unt) : void+ getPrice () : double实现代码:public in terface Disco unt {public double calculate(double price); }7.类图:public in terface Filter {public void method();}public class MonochromaticFilter implements Filter {@Overridepublic void method() {// TODO Auto-generated method stub System.out.println("单色滤镜");}}public class NostalgicFilter implements Filter {@Overridepublic void method() {// TODO Auto-generated method stub System.out.println("怀旧滤镜");}} public class BlackWhiteFilter implements Filter {@Overridepublic void method() {// TODO Auto-generated method stub System.out.println("黑白滤镜"); public classPhotograph { private Filter filter; public void decorate(){ filter.method();}Photograph-filter : Filter+ decorate () : void —Filter —□ 1 甲 + method () :void J IMono chromaticFilter+ <<Impleme nt>> method (): void NostalgicFilter实现代码:+ vvlmpleme nt>> method () : void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。