软件设计模式实验指导书

《设计模式》实验指导书

10学时

教师：张凯

实验一单例模式的应用

1 实验目的

1) 掌握单例模式（Singleton）的特点

2) 分析具体问题，使用单例模式进行设计。

2 实验内容和要求

很多应用项目都有配置文件，这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。

通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中，有很多地方都需要使用配置文件的内容，系统中会同时存在多份配置文件的内容，这会严重浪费内存资源。

事实上，对于AppConfig类，在运行期间，只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢？用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML 图。

实验二工厂模式的应用

1 实验目的

1) 掌握工厂模式（Factory）的特点

2) 分析具体问题，使用工厂模式进行设计。

2 实验内容和要求

有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop)，后来该制造商得到了更多的品牌笔记本电脑的订单Acer，Lenovo，Dell，该OEM商发现，如果一次同时做很多个牌子的本本，有些不利于管理。利用工厂模式改善设计，用C#控制台应用程序实现该OEM制造商的工厂模式。绘制该模式的UML图。

实验三抽象工厂模式的应用

1 实验目的

1) 掌握抽象工厂模式（Abstract Factory）的特点

2) 分析具体问题，使用抽象工厂模式进行设计。

2 实验内容和要求

麦当劳（McDonalds）和肯德基（KFC）快餐店都经营汉堡（Hamburg）和可乐（Cola），用C#控制台应用程序实现这两个快餐店经营产品的抽象工厂模式。绘制该模式的UML图。

实验四建造者模式的应用

1 实验目的

1) 掌握建造者模式（Builder）的特点

2) 分析具体问题，使用建造者模式进行设计。

2 实验内容和要求

建造者模式是一种创建型模式，它主要是应对项目中一些复杂对象的创建工作。所谓“复杂对象”，是指此对象中还含有其它的子对象。我们现在定义一个场景：汽车生产必须包含车轮(Wheel)、油箱(OilBox)和车身(Body)，应用建造者模式，用C#控制台应用程序实现该设计，构建BMW品牌和BenZ品牌汽车生产。绘制该模式的UML图。

实验五适配器模式的应用

1 实验目的

1) 掌握适配器模式（Adapter）的特点

2) 分析具体问题，使用适配器模式进行设计。

2 实验内容和要求

一个软件团队开发绘图系统，设计了圆对象(Circle)、矩形对象(Rectangle)，线对象(Line)都支持Draw()函数，即可以通过Draw()函数绘制图形。为了加快项目进度，将角度对象(Angle)绘制功能交给了合作团队实现。但合作团队将角度对象绘制函数定为了DrawAngle()。绘图系统提供给用户后，用户不满意，希望能统一的调用，不用记太多命令。应用适配器模式，用C#控制台应用程序完善该设计。绘制该模式的UML图。

实验六桥接模式的应用

1 实验目的

1) 掌握桥接模式（Bridge）的特点

2) 分析具体问题，使用桥接模式进行设计。

2 实验内容和要求

一个咖啡店可以提供大杯(JorumCoffee)、中杯(MediumCoffee)、小杯(SmallCoffee)的咖啡(Coffee)，为了满足不同用户的口味，在咖啡中可以添加牛奶(Milk)，或者糖(Sugar)，或者柠檬(Lemon)，提供给用户不同口味的组合，如大杯咖啡加牛奶，中杯咖啡加糖，小杯咖啡加柠檬，小杯咖啡加糖等。应用桥接模式，用C#控制台应用程序实现该设计。绘制该模式的UML图。

实验七装饰模式的应用

1 实验目的

1) 掌握装饰模式（Decorator）的特点

2) 分析具体问题，使用装饰模式进行设计。

2 实验内容和要求

“喜羊羊逃命”游戏：喜羊羊被灰太狼追，喜羊羊最多5条命，灰太狼每咬到喜羊羊一次，喜羊羊就要少一条命。在逃的过程中喜羊羊可以吃到三种苹果，吃“红苹果”可以给喜羊羊加上保护罩，吃“绿苹果”可以加快喜羊羊奔跑速度，吃“黄苹果”可以使喜羊羊趟着水跑。应用装饰模式，用C#控制台应用程序实现该设计。绘制该模式的UML图。

提示：这个例子如果用类的继承来实现的话那可就麻烦了，你需要为喜羊羊派生3*2*1=6个子类（有保护罩的喜羊羊，奔跑速度加快的喜羊羊，会趟水的喜羊羊，既有保护罩又会趟水的喜羊羊，奔跑速度快且会趟水的喜羊羊，有保护罩且奔跑速度快的喜羊羊，有保护罩、奔跑速度快且会趟水的喜羊羊），如果使用装饰模式的那就不用派生诸多子类了，当喜羊羊每吃到一个苹果，我们就用装饰模式给喜羊羊加一个动态增加一个新功能即可。

实验八外观模式的应用

1 实验目的

1) 掌握外观模式（Facade）的特点

2) 分析具体问题，使用外观模式进行设计。

2 实验内容和要求

一个保安系统的，由录像机、电灯、红外线监控和警报器组成。保安系统的操作人员需要经常将这些仪器启动和关闭。保安类需要用到所有的录像机(Camera)、电灯(Light)、感应器(Sensor)和警报器(Alarm)对象，保安觉得使用不方便。应用外观模式，用C#控制台应用程序改进该设计。绘制该模式的UML 图。

实验九观察者模式的应用

1 实验目的

1) 掌握外观模式（Observer）的特点

2) 分析具体问题，使用外观模式进行设计。

2 实验内容和要求

网上商店中如果商品（product）在名称（name）、价格（price）等方面有变化，系统能自动通知会员，将是网上商店区别传统商店的一大特色。如何设计实现？说明你所选择的设计模式，画出类关系图并指明各个类的角色。应用外观模式，用C#控制台应用程序改进该设计。绘制该模式的UML图。