文档介绍：设计模式实验指导
一、实验目的
使用合理的UML建模工具(ROSE或者Visio)和任意一种面向对象编程语言实现几种常用的设计模式,加深对这些模式的理解,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、组合模式、装饰模式、外观模式、、命令模式、迭代器模式、观察者模式、策略模式等12种模式。
二、实验内容
根据以下的文档描述要求,使用合理的UML建模工具(ROSE或者Visio)和任意一种面向对象编程语言实现以下设计模式,包括根据实例绘制相应的模式结构图、编写模式实现代码,运行并测试模式实例代码。
简单工厂模式
使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person),如果传入参数M,则返回一个Man对象,如果传入参数W,则返回一个Woman对象,请实现该场景。现需要增加一个新的Robot类,如果传入参数R,则返回一个Robot对象,对代码进行修改并注意女娲的变化。
工厂方法模式
海尔工厂(Haier)生产海尔空调(HaierAirCondition),美的工厂(Midea)生产美的空调(MideaAirCondition) 。使用工厂方法模式描述该场景,绘制类图并编程实现。
抽象工程模式
电脑配件生产工厂生产内存、CPU等硬件设备,这些内存、CPU的品牌、型号并不一定相同,根据下面的“产品等级结构-产品族”示意图,使用抽象工厂模式实现电脑配件生产过程并绘制相应的类图,绘制类图并编程实现。
单例模式
用懒汉式单例实现在某系统运行时,其登录界面类LoginForm只能够弹出一个,如果第二次实例化该类则提示“程序已运行”。绘制类图并编程实现。
提示:不要求做界面,用类模拟界面就可以了。
组合模式
使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架,该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒,也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒,文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、音频视频文件MediaFile。绘制类图并编程实现。
适配器模式
现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int),已知类QuickSort的quickSort(int[])方法实现了快速排序算法,类BinarySearch 的binarySearch(int[], int)方法实现了二分查找算法。现使用适配器模式设计一个系统,在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。绘制类图并编程实现。(要求实现快速排序和二分查找)
装饰模式
某图书管理系统中,书籍类(Book)具有借书方法borrowBook()和还书方法returnBook() 。现需要动态给书籍对象添加冻结方法freeze()和遗失方法lose()。使用装饰模式设计该系统,绘制类图并编程实现。
外观模式
在电脑主机(Mainframe)中,只需要按下主机的开机按钮(on()),即可调用其他硬件设备和软件的启动方法,如内存(Memory)的自检(check()),CPU的运行(run()),硬盘(HardDisk)的读取(read()),操作系统(OS)的载入(load())等,如果某一过程发生错误则电脑启动失败。使用外观模式模拟该过程,绘制类图并编程实现。
命令模式
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,mand(打开命令),mand(新建命令),mand(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。
迭代器模式
某商品管理系统的商品名称存储在一个字符串数组中,现需要自定义一个双向迭代器(MyIterator)实现对该商品名称数组的双向(前向和后向)遍历。绘制类图并编程实现(设计方案必须符合DIP)。
观察者模式
某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)给购买该股票的股民。现使用观察者模式设计该系统,绘制类图并编程实现。
策略模式
设计一个网上书店,puterBook)每本都有10%的折扣,所有的语言类图书(LanguageBook)