软件架构与设计模式实验(结构型模式)
设计模式和架构
设计模式和架构设计模式和架构是软件开发中至关重要的概念，它们对于构建可扩展、可维护和高质量的软件系统具有重要意义。
本文将介绍设计模式和架构的概念、作用以及一些常见的设计模式和架构模式。
一、设计模式的概念和作用设计模式是在软件开发中对常见问题的解决方案的总结和抽象。
它们提供了一种被广泛接受的思想和方法，用于解决软件开发中常见的设计问题。
设计模式帮助开发人员更好地组织和设计代码，提高代码的复用性和可维护性。
通过使用设计模式，开发人员可以更加灵活地应对需求变化，减少代码的耦合性，提升软件系统的可扩展性。
二、常见的设计模式1. 创建型设计模式创建型设计模式主要关注对象的创建过程，包括简单工厂模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式等。
简单工厂模式通过一个工厂类来创建对象，避免直接实例化对象；抽象工厂模式提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象；单例模式确保一个类只有一个实例对象；建造者模式将对象的构建过程和表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示；原型模式通过复制现有对象来创建新对象。
2. 结构型设计模式结构型设计模式关注对象的组合和关联方式，包括适配器模式、装饰者模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式和享元模式等。
适配器模式将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口；装饰者模式动态地将责任附加到对象上，扩展其功能；代理模式通过代理对象控制访问，可以在不改变原始对象的情况下增加额外的逻辑；外观模式提供一个统一的接口，用于访问子系统的一组接口；桥接模式将抽象部分和实现部分解耦，使得它们可以独立变化；组合模式将对象组合成树形结构，表示“整体-部分”的层次关系；享元模式通过共享对象来减少内存使用。
3. 行为型设计模式行为型设计模式主要关注对象之间的通信和协作方式，包括观察者模式、策略模式、模板方法模式、迭代器模式、命令模式、备忘录模式、中介者模式、访问者模式和状态模式等。
观察者模式定义对象之间的一对多依赖关系，使得当一个对象状态发生变化时，所有依赖于它的对象都会得到通知和更新；策略模式定义一族算法，分别封装起来，使得它们可以互相替换；模板方法模式定义一个算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中实现；迭代器模式提供一种顺序访问集合对象元素的方法，而无需暴露其内部表示；命令模式将请求封装成对象，以便可以用不同的请求对客户进行参数化；备忘录模式在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态；中介者模式用一个中介对象来封装一系列对象之间的交互；访问者模式将算法与基础数据结构分离，使得算法可以独立变化；状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。
软件设计模式与软件体系结构实验报告
软件设计模式与软件体系结构实验报告《软件体系结构》大作业（1）学院：软件学院课程名称：软件体系结构专业班级：学生姓名：学号：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：年月日评分表1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。
小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。
另外，组长负责文档制作。
2、评分表作业正文需要包括以下内容：1、作业题目内容的详细描述。
2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。
3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。
4、完成本题目所设计的程序代码。
5、程序运行的典型界面截图1、作业题目内容的详细描述。
【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。
现在需要扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance 的类，而且需要编写此类和其它需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。
【作业 2.1-1】在例 2.4中，设计而且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（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），而且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。
2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。
【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。
【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式。
软件架构设计模式与实践
• Ruby On Rails
• Rup
• BPEL
• Workflow Engine
• LBS
• Oracle
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软件架构师在干什么？
• 思考、思考、再思考
– 深入理解、准确把握建设的业务需求 – 分析所有可见的问题、障碍、风险 – 充分参考已有的成功方案，降低风险
• 交流、讨论、博弈、质疑
– 胶着Viscosity——以与原有设计保持一致的方 式来对实施变更已经非常困难,诱使开发人员绕
• 什么是软件架构
– 软件架构的概念很混乱。如果你问五个不同的 人，可能会得到五种不同的答案。
– 软件架构概念主要分为两大流派：
• 组成派：软件架构 = 组件 + 交互。 • 决策派：软件架构 = 重要决策集。
– 组成派和决策派的概念相辅相成。
• 软件架构要层次化并隔离关注点
– 复杂性是层次化的。 --《人月神话》 – 好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到
软件系统的不同部分(即关注点分离)。 – 通过关注点分离，达到“系统中的一部分发生
了变化，不会影响其他部分”的目标。
• 软件单元的粒度：
– 粒度最小的单元通常是“类”。 – 几个类紧密协作形成“模块”。 – 完成相对独立的功能的多个模块构成了“子系
• 开发架构 – 开发架构关注程序包。其设计着重考虑开发期质量属性，如可扩 展性、可重用性、可移植性、易理解性和易测试性等。
• 运行架构 – 运行架构关注进程、线程、对象等运行时概念，以及相关的并发 、同步、通信等问题。
– 其设计着重考虑运行期质量属性，例如性能、可伸缩性、持续可 用性和安全性等。
• 物理架构 – 物理架构关注软件系统最终如何安装或部署到物理机器。其设计 着重考虑“安装和部署需求”。以及如何部署机器和网络来配合 软件系统的可靠性、可伸缩性等要求。
结构型模式
实现要点
1．Adapter模式主要应用于“希望复用一些现存的类，但是接口 又与复用环境要求不一致的情况”，在遗留代码复用、类库迁移等 方面非常有用。 2．Adapter模式有对象适配器和类适配器两种形式的实现结构，但 是类适配器采用“多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合，所 以一般不推荐使用。对象适配器采用“对象组合”的方式，更符合 松耦合精神。 3．Adapter模式的实现可以非常的灵活，不必拘泥于GOF23中定 义的两种结构。例如，完全可以将Adapter模式中的“现存对象” 作为新的接口方法参数，来达到适配的目的。 4．Adapter模式本身要求我们尽可能地使用“面向接口的编程”风 格，这样才能在后期很方便的适配。[以上几点引用自MSDN WebCast]
将一个类的接口转换成客户希望的另外 一个接口。Adapter模式使得原本由于接口 不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工 作。 --《设计模式》GOF
结构图(Structure)
生活案例
扳手提供了一个适配器的例子。一个孔 套在棘齿上，棘齿的每个边的尺寸是相同的。 在美国典型的边长为1/2''和1/4''。显然， 如果不使用一个适配器的话，1/2''的棘齿不 能适合1/4''的孔。一个1/2''至1/4''的适配 器具有一个1/2''的阴槽来套上一个1/2''的 齿，同时有一个1/4的阳槽来卡入1/4''的扳 手。
代码演示(Code in .Net)
.NET中的应用
NET中的Adapter模式的应用就是DataAdapter。 为统一的数据访问提供了多个接口和基 类，其中最重要的接口之一是IdataAdapter。与 之相对应的DataAdpter是一个抽象类，它是 与具体数据库操作之间的数据适配器的 基类。DataAdpter起到了数据库到DataSet桥接 器的作用，使应用程序的数据操作统一到DataSet 上，而与具体的数据库类型无关。甚至可以针对特 殊的数据源编制自己的DataAdpter，从而使我们 的应用程序与这些特殊的数据源相兼容。注意这是 一个适配器的变体。
软件设计架构试卷试题(附答案)
一、选择题(每题2分，共24分)1.以下关于构造函数的说法，其中错误的是（ B ）A.构造函数的函数名必须与类名相同B.构造函数可以指定返回类型C.构造函数可以带有参数D.构造函数可以重载2.类的构造函数是在（ B ）调用的。
A. 类创建时B. 创建对象时C. 删除对象时D. 不自动调用3.在以下关于方法重载的说法，其中错误的是（ D ）A.方法可以通过指定不同的返回值类型实现重载B.方法可以通过指定不同的参数个数实现重载C.方法可以通过指定不同的参数类型实现重载D.方法可以通过指定不同的参数顺序实现重载4.在定义类时，如果希望类的某个方法能够在派生类中进一步进行改进，以处理不同的派生类的需要，则应该将该方法声明为（ D ）A.sealedB.publicC.virtualD.override5.（ D ）表示了对象间的is-a的关系。
A. 组合B. 引用C. 聚合D. 继承6.关于单一职责原则，以下叙述错误的是（ C ）。
A.一个类只负责一个功能领域中的相应职责B.就一个类而言，应该有且权有一个引起它变化的原因C.一个类承担的职责越多，越容易复用，被复用的可能性越大D.一个类承担的职责过多时需要将职责进行分离，将不同的职责封装在不同的类中7.某系统通过使用配置文件，可以在不修改源代码的情况下更换数据库驱动程序，该系统满足（ B ）A. 里氏代换原则B. 接口隔离原则C. 单一职责原则D. 开闭原则8.一个软件实体应尽可能少地与其他软件实体发生相互作用，这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他模块，扩展会相对容易。
这是（ A ）的定义。
A. 迪米特法则B. 接口隔离原则C. 里氏代换原则D. 合成复用原则9.当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（ A ）模式。
A.创建型B.结构型 C行为型 D.以上都可以10.在观察者模式中，表述错误的是（ C ）A.观察者角色的更新是被动的。
软件工程领域的软件设计与架构技术研究
软件工程领域的软件设计与架构技术研究黑龙江省哈尔滨市 150431摘要：随着信息科技的飞速进步，软件工程领域中软件设计和架构技术的研究变得越来越关键。
为了满足不断变化的需求，软件厂商必须对现有软件开发方法进行改进以适应新的应用环境。
此项研究的目标是为用户提供既有效又持久的软件解决策略，并确保所开发的软件系统在可读性、稳定性和维护性方面都表现出色。
在当今时代，软件开发已经成为了一项十分重要的工作内容，并且逐渐朝着更加自动化的方向不断地发展。
关键词：软件工程；软件设计；架构技术引言随着信息技术的飞速进步，软件项目开发、管理过程变的越来越重要。
而在软件研发过程中，出色的软件架构和软件功能设计可以提高软件系统的质量、降低项目开发成本、增强软件可维护性、提升用户体验。
因此，在软件开发过程中，良好的软件设计和架构的设计是确保软件系统的成功的关键。
此项研究对于促进软件产业的创新与进步起到了至关重要的作用。
1.软件工程概述随着信息技术不断发展，软件已经深入渗透到日常生活的各个层面，无论是在商业环境还是在个人的日常生活中，软件都发挥了不可或缺的角色。
但是，在软件开发的过程中，经常会遇到如预算超出、交付延误、功能不足等问题，这些问题严重影响着软件产品质量、效率以及用户满意度，甚至会威胁软件产业的健康发展。
为了解决这些问题，按照软件工程的理论指导软件项目开发至关重要。
软件工程是将系统的规范的可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护过程，以及对上述方法的研究。
目前，许多公司都采用了一些工具或框架来提高软件产品的质量，以保证软件能够被用户接受。
在软件开发的过程中，经常会遇到各种复杂的商业需求和技术难题，因此开发团队需要一个系统化的策略来推动整个开发流程。
软件设计是软件开发过程中至关重要的部分，它的结果直接影响到最终的软件质量。
在软件开发的早期，软件设计曾被狭隘地认为是“编程序”或“写代码”，致使软件设计的方法学采用一般工程设计标准衡量，也就显得缺乏深度和各种量化性质。
Chap7-软件体系结构风格与设计模式
国防科技大学计算机学院
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设计模式
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Factory Method Abstract Factory Singleton Composite Proxy Iterator Observer
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(1) Factory Method
动机与实例： 龙珠” 动机与实例：“龙珠”游戏
软件设计模式： 软件设计模式：
广义定义： 广义定义：可解决一类软件问题并能重 复使用的软件设计方案 狭义定义： 狭义定义：设计模式是对被用来在特定 场景下解决一般设计问题的类和相互通 信的对象的描述。 信的对象的描述。是在类和对象的层次 描述的可重复使用的软件设计问题解决 方案。 方案。
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实例剖析： 实例剖析： shell命令：“cat a.txt | wc -w | lpr” 命令： 命令 ”
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（1）管道 过滤器风格 ）管道/过滤器风格
实例剖析： 实例剖析： shell命令：“cat a.txt | wc -w | lpr” 命令： 命令 ”
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（2）层次风格 ）
特征：从向外提供服务的构件出发， 特征：从向外提供服务的构件出发，沿着 连接关系递次搜索各构件和连接子， 连接关系递次搜索各构件和连接子，如果 形成的拓扑结构是一个有向无圈图（ 形成的拓扑结构是一个有向无圈图（典型 情况下是一个线性结构）， ），那么这个系统 情况下是一个线性结构），那么这个系统 的体系结构风格就是层次式的。 的体系结构风格就是层次式的。 这种设计风格便于将复杂的系统进行分解； 这种设计风格便于将复杂的系统进行分解； 同时也便于构件替换：只要保持接口一致， 同时也便于构件替换：只要保持接口一致， 就可以将某一层的软件替换掉， 就可以将某一层的软件替换掉，而不会影 响到系统的其他部分。 响到系统的其他部分。
软件设计模式与体系结构实验报告
实验七、文件共享器11. 实验目的：①学习C/S软件设计思想；②了解C/S方式的简单实现；③掌握C/S方式的核心思想，认识其优缺点。
2. 实验内容：设计一个文件共享系统，分为服务器和客户端。
服务器需要的功能有：添加共享文件（或目录）；删除共享文件（或目录）；打开一个端口可以供客户端连接/选择文件/下载文件；接受客户端共享的文件（传文件给服务器）并保存在服务器，供客户端下载。
客户端的功能有：连接服务器；从服务器获取文件列表；从服务器下载指定文件；上传文件给服务器。
3.c/s设计思想：C/S结构，即Client/Server(客户机/服务器)结构，（Client/Server或客户/服务器模式）：Client和Server常常分别处在相距很远的两台计算机上，Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序，再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户；Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户程序。
传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。
由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。
而且代价高，效率低。
4.c/s工作模式：C/S 结构的基本原则是将计算机应用任务分解成多个子任务，由多台计算机分工完成，即采用“功能分布”原则。
客户端完成数据处理，数据表示以及用户接口功能；服务器端完成DBMS（数据库管理系统）的核心功能。
这种客户请求服务、服务器提供服务的处理方式是一种新型的计算机应用模式。
5.优缺点：优点：1，数据安全性比较。
由于C/S结构软件的数据分布特性，客户端所发生的火灾、盗抢、地震、病毒、黑客等都成了可怕的数据杀手。
软件架构的设计模式
软件架构设计模式随着面向对象技术的发展和广泛应用，设计模式不再是一个新兴的名词，它已逐步成为系统架构人员、设计人员、分析人员以及程序开发人员所需掌握的基本技能之一。
设计模式已广泛应用于面向对象的设计和开发，成为面向对象领域的一个重要组成部分。
设计模式通常可分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1.创建型模式概述创建型模式(CreationalPattern)对类的实例化过程及对象的创建过程进行了抽象，能够使软件模块做到与对象的创建和组织无关。
创建型模式隐藏了对象的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。
在掌握创建型模式时，需要回答以下三个问题：创建什么(What)、由谁创建(Who)和何时创建(When)。
创建型模式主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、单例模式。
以下介绍其中使用频率较高的几种模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式。
1.1简单工厂模式简单工厂模式(SimpleFatoryPattern)，又称静态工厂方法模式(StaticFactotyMethodPattern)，属于类创建型模式。
在简单工厂模式中，定义一个类,可以根据参数的不同返回不同的类的实例，这些类具有公共的父类和一些公共的方法。
简单工厂模式不属于GoF设计模式，它是最简单的工厂模式。
简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，这个类称为工厂类，被创建的实例通常都具有共同的父类。
在简单工厂模式中，工厂类包含必要的判断逻辑，决定在什么时候创建哪一个产品类实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式通过这种方式实现了对责任的划分。
但是由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响；同时系统扩展较为困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，违反了开闭原则，并造成工厂逻辑过于复杂。
中南大学软件体系结构设计模式实验二全解
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）一、实验目的熟练使用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( ，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，50万元与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平台的公告板系统。
系统提供一个主菜单()，在主菜单中包含了一些菜单项()，可以通过类的()方法增加菜单项。
菜单项的主要方法是()，每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括(打开命令)，(新建命令)，(编辑命令)等，命令类具有一个()方法，用于调用公告板系统界面类()的()、()、()等方法。
现使用命令模式设计该系统，使得类与类的耦合度降低，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()将自动传递信号给各种响应设备，例如警示灯()将闪烁(())、报警器()将发出警报(())、安全逃生门()将自动开启(())、隔热门()将自动关闭(())等，每一种响应设备的行为由专门的程序来控制。
软件工程结构化分析实验
软件工程结构化分析实验软件工程是一门综合性学科，其核心是通过结构化分析与设计来构建高质量的软件系统。
在软件工程课程中，结构化分析实验是一项重要的实践环节，旨在让学生通过实际操作来理解和应用结构化分析的概念和方法。
本文将对软件工程结构化分析实验进行详细介绍。
结构化分析是软件工程中的一种需求分析方法，其目标是将系统需求转化为一个有层次结构的设计模型。
在结构化分析实验中，学生通常会以小组形式进行合作，通过使用工具和技术来完成实验任务。
以下是一个常见的结构化分析实验流程：1.需求分析：在实验开始时，学生需要与教师和小组成员讨论并确定一个具体的需求案例。
一旦确定了需求案例，学生需要对其进行详细分析，包括确定系统功能、定义用户需求和约束条件等。
2.数据流图绘制：学生需要绘制出系统的数据流图模型。
数据流图是结构化分析中的一种图形化表示方法，用于描述系统中的数据流和处理过程。
通过绘制数据流图，学生可以更清晰地理解系统中的各个组成部分之间的关系。
3.数据字典编写：学生需要编写数据字典，用于描述数据流图中的各个数据元素。
数据字典包括每个数据元素的名称、数据类型、数据长度等详细信息。
编写数据字典有助于学生更好地理解系统中的数据流和数据处理过程。
4.逻辑模型设计：学生需要将数据流图转化为一个更具体的逻辑模型。
逻辑模型是结构化分析中的一种设计方法，用于描述系统中的数据结构和处理过程。
学生需要使用数据流图中的数据流和处理过程来创建逻辑模型，以实现对系统的详细设计。
5.验证和调整：在完成逻辑模型设计后，学生需要对其进行验证和调整。
他们可以通过模拟测试、检查数据字典和数据流图等方法来验证设计的正确性，并根据实际测试结果进行相应的调整和修改。
通过以上步骤，学生可以完成一个完整的结构化分析实验。
在这个过程中，他们不仅学会了如何使用结构化分析的方法和工具，更锻炼了团队合作和问题解决能力。
结构化分析实验的目的是教会学生如何应用结构化分析的概念和原理来进行软件需求分析和设计。
软件架构与设计模式考核试卷
A.提高系统的响应速度
B.降低系统间的耦合度
C.提高系统的可维护性
D.简化系统设计
14.以下哪个模式不属于设计模式中的策略模式？（）
A.简单策略模式
B.状态策略模式
C.算法策略模式
D.行为策略模式
15.在软件架构中，RESTful架构风格的特点是什么？（）
4.单例模式是唯一的一种创建型设计模式。（）
5.软件架构的关注点是如何将系统的不同部分组合在一起，而不是这些部分的具体实现。（）
6.在MVC模式中，视图负责处理用户的输入并响应用户的请求。（）
7.微服务架构相比于传统的单体架构，更容易进行维护和扩展。（）
8.适配器模式主要用于解决接口不兼容的问题。（）
A.对象中介者模式
B.类中介者模式
C.接口中介者模式
D.组件中介者模式
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.软件架构设计时应该考虑以下哪些原则？（）
A.模块化
B.封装
C.可维护性
D.灵活性
2.以下哪些是设计模式中的创建型模式？（）
A.基于组件的开发
B.面向对象的设计
C.独立的服务组件
D.面向过程的开发
8.以下哪个模式不属于设计模式中的行为型模式？（）
A.策略模式
B.模板方法模式
C.状态模式
D.职责链模式
9.在软件架构中，微服务架构的主要优势是？（）
A.高内聚，低耦合
B.提高系统的可维护性
C.系统间的松耦合
D.独立部署和扩展
10.以下哪个模式不属于设计模式中的命令型模式？（）
软件体系结构与设计模式期末复习
体系结构期末复习一、选择题（一）1. 设计模式的基本原理是( C )A.面向实现编程B.面向对象编程C.面向接口编程D.面向组合编程2. 设计模式的两大主题是( D )A.系统的维护与开发B.对象组合与类的继承C.系统架构与系统开发D.系统复用与系统扩展3. 依据设计模式思想，程序开发中应优先使用的是( A )关系实现复用。
A.组合聚合B.继承C.创建D. .以上都不对4. 关于继承表述错误的是( D )A.继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。
B.泛化类（超类）可以显式地捕获那些公共的属性和方法。
特殊类（子类）则通过附加属性和方法来进行实现的扩展。
C.破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。
D.继承本质上是“白盒复用”，对父类的修改，不会影响到子类。
5. 常用的设计模式可分为( A )A.创建型、结构型和行为型B.对象型、结构型和行为型C.过程型、创建型和结构型D.抽象型、接口型和实现型6. “不要和陌生人说话”是对( D )设计原则的通俗表述。
A.接口隔离B.里氏代换C.依赖倒转D. .迪米特法则7. 在适配器模式中，对象适配器模式是对( A )设计原则的典型应用A.合成聚合B.里氏代换C.依赖倒转D. .迪米特法则8. 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，这句话是对（C）设计模式的描述A.策略模式B.桥接模式C.适配器模式D.单例模式9. 以下设计模式中属于结构模式的是( D )A. 观察者模式B.单例模式C.策略模式D.外观模式10. 以下不属于对象行为型模式是( D )A. 命令模式B.策略模式C.访问者模式D.桥接模式11. 下面的类图表示的是哪个设计模式( D )A. 抽象工厂模式B.观察者模式C.策略模式D.桥接模式12. Open-Close开闭原则的含义是一个软件实体( A )A.应当对扩展开放，对修改关闭。
B.应当对修改开放，对扩展关闭。
中南大学软件学院体系结构实验报告-实验2
实验2 设计模式实验一实验学时： 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）一、实验目的1．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；2．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创建型设计模式和结构型设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、适配器模式和组合模式，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．在某图形库API中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示：Circle+ + + + +init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidTriangle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidRectangle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidClient在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。
客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题：①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码；②在图形库中增加并使用新的图形时需要修改客户类源代码；③客户类在每次使用图形对象之前需要先创建图形对象，有些图形的创建过程较为复杂，导致客户类代码冗长且难以维护。
第4章结构型模式实训
第4章结构型模式实训4.3 实训练习4.3.1 选择题1. 某公司开发一个文档编辑器，该编辑器允许在文档中直接嵌入图形对象，但开销很大。
用户在系统设计之初提出编辑器在打开文档时必须十分迅速，可以暂时通过一些符号来表示相应的图形。
针对这种需求，公司可以采用( )避免同时创建这些图形对象。
A. 代理模式B. 外观模式C. 桥接模式D. 组合模式2. 下面的( )模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
A. 组合 (Composite)B. 桥接 (Bridge)C. 装饰 (Decorator)D. 外观 (Facade)3. 已知某子系统为外界提供功能服务，但该子系统中存在很多粒度十分小的类，不便被外界系统直接使用，采用( )设计模式可以定义一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。
A. Facade（外观）B. Singleton（单例）C. Participant（参与者）D. Decorator（装饰）4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时，可采用( )设计模式动态地给一个对象添加一些额外的职责。
A. Facade（外观）B. Singleton（单例）C. Participant（参与者）D. Decorator（装饰）5. ( ① )设计模式将抽象部分与它的实现部分相分离，使它们都可以独立地变化。
下图为该设计模式的类图，其中，( ② )用于定义实现部分的接口。
① A. Singleton（单例） B. Bridge（桥接）C. Composite（组合）D. Facade（外观）② A. Abstraction B. ConcreteImplementorAC. ConcreteImplementorBD. Implementor6. ( ① )限制了创建类的实例数量，而( ② )将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
软件设计师中的软件架构设计模式
软件设计师中的软件架构设计模式在软件开发领域，软件架构设计是至关重要的一步，它决定着系统的可靠性、可维护性和可扩展性。
为了满足这些要求，软件设计师需要运用不同的设计模式。
本文将介绍一些常用的软件架构设计模式，以帮助软件设计师更好地进行系统设计。
一、单一职责原则(Single Responsibility Principle)单一职责原则是软件设计中最基础的设计原则之一。
它要求一个类只负责一个功能，即一个类应该只有一个职责。
这样可以使得类的设计更加清晰，降低类的复杂性，提高代码的可读性和可维护性。
例如，在一个电商系统中，可以使用单一职责原则将用户管理和商品管理分为两个不同的类。
这样做的好处是，在修改商品管理功能时不会影响到用户管理功能，使得系统更加灵活和易于扩展。
二、开闭原则(Open-Closed Principle)开闭原则是指一个软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放，对修改关闭。
这意味着当需要增加新的功能时，应该尽量通过扩展已有的代码来实现，而不是修改原有的代码。
这样可以减少系统的影响范围，提高系统的可维护性和稳定性。
在实际应用中，可以使用抽象类、接口、多态等技术手段来实现开闭原则。
例如，在一个图形绘制软件中，可以定义一个图形接口，然后通过实现不同的图形类来扩展功能，而不需要修改原有的代码。
三、依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle)依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块，而是应该依赖于抽象。
具体来说，就是要面向接口编程，而不是面向实现编程。
通过依赖倒置原则，可以减少模块间的耦合度，提高代码的可复用性和可测试性。
当需要替换低层模块时，只需要实现同样的接口，并修改配置即可，而不需要修改高层模块的代码。
四、迪米特法则(Law of Demeter)迪米特法则，也称为最少知识原则，是指一个对象应该尽可能少地了解其他对象。
一个对象只与其直接的朋友通信，而不和朋友的朋友通信。
软件架构与设计模式教学大纲
软件架构与设计模式教学大纲一、课程名称：软件架构与设计模式二、课程代码：09001220三、课程英文名称：Software Architectureand Design Patterns四、课程负责人：吴映波五、学时和学分：32学时，2学分六、课程性质：专业必修七、适用专业：软件工程八、选课对象：本科三年级第二学期九、预修课程：软件工程导论、面向对象技术与UML十、使用教材：1. 冯冲等编著，《软件体系结构理论与实践》，人民邮电出版社，20082. ErichGamma（美）等编著，《设计模式-可复用对象基础》，机械工业出版社，2006十一、参考书目：1. Christine Hofmeister(美)等编著，《实用软件体系结构》，电子工业出版社，20082. Alan Shalloway(美)等编著，《设计模式精解》，机械工业出版社，2006十二、开课单位：软件学院十三、课程的目的和任务：了解软件体系结构的应用现状，明确构件、连接件的基本概念和软件体系结构的基本理论，掌握软件体系结构的不同风格和特点，熟悉软件体系结构描述语言，会使用UML对软件体系结构进行建模，了解在软件体系结构理论指导下软件开发的基本过程。
了解设计模式基本概念和模式设计的基本思想，掌握常用设计模式在软件详细设计中的应用。
十四、课程的基本要求：1、了解软件体系结构产生的背景、发展史和应用现状；2、掌握构件、连接件的基本概念；3、了解体系结构建模目的，熟悉“4+1视图”模型；4、掌握经典软件体系结构风格及特点，熟悉这些风格的实际应用；5、了解设计模式基础6、创建型设计模式7、结构型设计模式8、行为型设计模式十五、课程描述课程旨在让学生了解和掌握软件系统从系统架构分析设计到详细设计的知识和能力，因此课程内容主要分为软件系统体系结构和设计模式两大部分。
软件体系结构部分主要介绍软件系统结构的基本概念、建模方法和典型软件体系结构风格，初步具备一定的系统架构分析与设计能力。
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四、实验步骤
1、用UML设计“仿生机器人”的类图。
2、上机测试程序，运行结果。
3、根据类图写出的“仿生机器人”的源代码如下
packagefactoryMode;
importjava.awt.Robot;
classrobot
{
publicvoidcry()
{
System.out.println("哭泣");
}
publicvoidmove()
{
System.out.println("动起来");
罗正武
成绩
课程
名称
软件架构与设计模式实验项目名称“结构型模式”的应用
指导教师
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
以设计适配器模式(Adapter)为实验实例，掌握“结构型模式”的工作原理、应用环境和应用方法。
二、实验条件
计算机上安装Word字处理软件、ea软件、Eclipse编程环境。
三、实验内容
用Adapter模式设计一个仿生机器人:
System.out.println("狗跑");
}
@Override
publicvoidwang() {
//TODOAuto-generated method stub
System.out.println("狗汪汪汪");
}
publicstaticvoidmain(String args[])
{
dogAdapter dogad =newdogAdapter();
dogad.run();
dogad.wang();
dogad.cry();
dogad.move();
}
}
重庆大学
学生实验报告
实验课程名称软件架构与设计模式
开课实验室DS1501
学院2010年级数媒专业班2
学生姓名罗正武学号20102112
开课时间2012至2013学年第2学期
总成绩
教师签名
软件学院制
《软件架构与设计模式》实验报告
开课实验室：软件学院年月日
学院
软件学院
年级、专业、班
2010-数媒-2
姓名
}
}
interfacedog
{
publicvoidrun();
publicvoidwang();
}
publicclassdogAdapterextendsrobotimplementsdog {
@Override
publicvoidrun() {
//TODOAuto-generated method stub