【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告

软件设计模式与体系结构实验报告在软件开发的世界里，设计模式和体系结构就像调味料，给整个开发过程增添了无限风味。

你知道的，写代码有时候就像做饭，少了调料，味道肯定不行。

先说说设计模式吧，这可真是个绝佳的主意。

想象一下，咱们每次做个项目的时候，脑袋里总是要有个框架，知道怎么来、怎么走，这时候设计模式就像一个好老师，教我们如何优雅地解决常见问题。

说到这里，大家听说过单例模式吗？这个模式就像是“独一无二”的存在，确保你在整个应用中只有一个实例，这样可避免浪费资源，避免重复。

嘿，你敢想象要是你的冰箱里塞满了牛奶，那可真是够烦人的。

再聊聊策略模式，真是聪明的家伙。

就好比你在吃火锅，想换个口味，可以随时调换蘸料，策略模式就是给你提供了这种灵活性。

无论是要排序、计算还是处理数据，你都可以轻松切换。

这就像在生活中，不同的情况要有不同的应对方式。

生活本来就充满变化，代码也是一样嘛。

想到这里，我觉得代码和生活一样，得学会随机应变。

然后说到观察者模式，这可是个有趣的故事。

想象一下，你在看球赛，朋友们都在旁边紧盯着屏幕，眼神不离。

这就是观察者模式的精髓：一个对象变化，所有观察它的人都立刻得到通知，哇，这个效率可真高。

就像你在朋友圈发了条动态，大家立刻围过来评论点赞，简直不要太快。

这种模式让我们在编程中也能保持同步，绝对是个“跟得上”的好帮手。

再说到体系结构，嘿，这可是大事儿。

体系结构就像大楼的蓝图，如果没有好的设计，后面的施工就容易出问题。

想想看，你有没有见过那些盖得歪歪扭扭的楼？那可真是惨不忍睹。

一个好的体系结构可以让整个系统稳定运行，避免后期的各种麻烦，就像一部精密的机器，每个部分都得协同工作。

分层架构、微服务架构，这些概念都是在告诉我们，要有条理，别让代码变成“杂货铺”。

说到微服务架构，这可真是个炫酷的概念。

就好像把大块头的火锅分成一个个小锅，你想吃啥就来啥，各种口味应有尽有。

这种架构让开发变得灵活，团队可以独立开发，互不影响。

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告软件体系结构设计模式实验报告学生姓名: 所在学院: 学生学号: 学生班级: 指导老师: 完成日期: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设计模式，包括组合模式、外观模式、代理模式、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，并学会分析这些模式的使用效果。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码，运行并测试模式实例代码。

(1) 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、视频文件VideoFile。

绘制类图并编程模拟实现。

(2) 组合模式某教育机构组织结构如下图所示:北京总部教务办公室湖南分校行政办公室教务办公室长沙教学点湘潭教学点行政办公室教务办公室行政办公室教务办公室行政办公室在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文，现采用组合模式设计该机构的组织结构，绘制相应的类图并编程模拟实现，在客户端代码中模拟下发公文。

(注:可以定义一个办公室类为抽象叶子构件类，再将教务办公室和行政办公室作为其子类;可以定义一个教学机构类为抽象容器构件类，将总部、分校和教学点作为其子类。

)(3) 外观模式某系统需要提供一个文件加密模块，加密流程包括三个操作，分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。

读取文件和保存文件使用流来实现，这三个操作相对独立，其业务代码封装在三个不同的类中。

现在需要提供一个统一的加密外观类，用户可以直接使用该加密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作，而不需要与每一个类进行交互，使用外观模式设计该加密模块，要求编程模拟实现。

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY软件体系结构实验报告学生姓名周建权班级学号 0909121915指导教师穆帅设计时间2014年11月实验一系统的用例模型一、实验目的1．熟悉用例图的基本功能和使用方法。

2．锻炼结合给定题目,进行有效需求分析的能力。

3．掌握如何使用建模工具绘制用例图的方法。

二、实验器材1．计算机一台。

2．UML建模工具，比如软件Rational Rose 或StarUML。

三、实验内容在理解用例图的基本功能和使用方法的基础上,结合具体问题，完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程。

用Rational Rose或StarUML工具软件绘制系统的用例图.下文以Rational Rose为例讲解基本步骤。

四、实验步骤1．结合实际给定题目，完成系统的需求建模。

2．针对每个用例进行业务分析。

以图书管理系统中“删除读者信息"用例为例来说明实验具体步骤。

（1）分析：在图书管理系统中,管理员首先登录系统,系统验证通过后，管理方可向系统查询数据,在查询后，系统会给出提示，有没有找到相关的数据，管理员根据系统查询的返回结果，进行下一步的操作，就是删除读者，在删除的过程中，系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除,若可以删除,则给删除提示,若不能删除,也给相关的提示信息。

（2）根据分析结果,书写业务流程，一般包含以下信息：①管理员在录入界面，输入待删除的读者名;②“业务逻辑”组件在数据库中,查找待删除的读者名;③如果不存在，则显示出错信息，返回步骤①，如果存在则继续;④“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；⑤如果不可以,则显示出错信息，返回步骤⑧，如果可以则继续;⑥在数据库中,删除相关信息；⑦显示删除成功信息;⑧结束。

3．根据分析结果,绘制用例图.以图书管理系统中“删除读者信息"用例为例说明具体绘图步骤：(1)在用例图上双击main，出现如图1。

实验3 创建型设计模式实验实验学时： 2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，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，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。

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PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的结构型设计模式和行为型设计模式，包括外观模式、代理模式、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. 某软件公司为新开发的智能手机控制与管理软件提供了一键备份功能，通过该功能可以将原本存储在手机中的通信录、短信、照片、歌曲等资料一次性全部拷贝到移动存储介质（例如MMC卡或SD卡）中。

在实现过程中需要与多个已有的类进行交互，例如通讯录管理类、短信管理类等，为了降低系统的耦合度，试使用外观模式来设计并编程模拟实现该一键备份功能。

2. 某信息系统需要提供一个数据处理和报表显示模块，该模块可以读取不同类型的文件中的数据并将数据转换成XML格式，然后对数据进行统计分析，最后以报表方式来显示数据。

由于该过程需要涉及到多个类，试使用外观模式设计该数据处理和报表显示模块。

考虑到有些文件本身已经是XML格式，无须进行格式转换，为了让系统具有更好的扩展性，在系统设计中可以引入抽象外观类。

3. 在某应用软件中需要记录业务方法的调用日志，在不修改现有业务类的基础上为每一个类提供一个日志记录代理类，在代理类中输出日志，例如在业务方法method()调用之前输出“方法method()被调用，调用时间为2016-11-5 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法method()调用成功”，否则输出“方法method()调用失败”。

在代理类中调用真实业务类的业务方法，使用代理模式设计该日志记录模块的结构，绘制类图并编程模拟实现。

4. 某软件公司承接了某信息咨询公司的收费商务信息查询系统的开发任务，该系统的基本需求如下：(1) 在进行商务信息查询之前用户需要通过身份验证，只有合法用户才能够使用该查询系统；(2) 在进行商务信息查询时系统需要记录查询日志，以便根据查询次数收取查询费用。

学生实验报告（理工类）课程名称：软件体系结构专业班级：13软件工程2班学生学号： ********** 学生姓名：黄可非所属院部：软件工程学院指导教师：陈圣国20 15 ——20 16 学年第 1 学期金陵科技学院教务处制实验报告书写要求实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。

若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。

纸张一律采用A4的纸张。

实验报告书写说明实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。

各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项（1）细致观察，及时、准确、如实记录。

（2）准确说明，层次清晰。

（3）尽量采用专用术语来说明事物。

（4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。

（5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。

实验报告批改说明实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。

实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称：经典软件体系结构风格实验学时： 4学时同组学生姓名：实验地点： 1216 实验日期： 2015.10.27-2015.11.3 实验成绩：批改教师：批改时间：一、实验目的和要求（1）理解管道-过滤器软件体系结构、面向对象软件体系结构的原理（2）掌握管道-过滤器软件体系结构、面向对象软件体系结构特点（3）面向对象软件体系结构的编程实现二、实验仪器和设备奔腾以上计算机，Windows 10 、Visual Studio 2013、MySQL三、实验过程（1）在dos下体会管道过滤器的体系结构。

使用 dir | more 命令了解管道-过滤器风格的程序。

（2）数据抽象和面向对象软件体系结构设计实现。

广西师范大学、计算机与信息工程学院《软件体系结构》课程实验三软件版本控制实验一、实验内容版本控制（也称源代码管理）就是要保证及时正确的发布软件，每个版本完成应该完成的功能。

在软件开发过程中，会不断发现新需求，不断发现和修改，如果不做控制，软件将出现今天一个版本，明天又是一个版本的混乱现象，尤其在大型软件协同开发时更为重要。

用源代码管理项目，方便开发和管理组内项目，一个组做同一套项目，可以彼此知道各个模块的进度和开发情况，更好的实现协同开发。

1、了解版本控制软件的基本作用2、学习VSS工具的基本应用，VSS是微软公司的产品，VSS是配置管理的一种很好的入门级的工具。

3、通过实验，学习和了解用VSS（Microsoft Visual Source Safe）建立版本控制（也称源代码管理）服务器；体验开发小组成员使用各自的开发平台（目前采用VS2008）进行软件的团队协作开发。

二、实验条件1、硬件环境：单机/网络系统，X86系列计算机，TCP/IP网络平台2、软件环境：WIN9X/NT/2K/XP 操作系统平台3、开发环境：VC2008软件开发调试的集成环境。

4、版本控制软件使用VSS（Microsoft Visual Source Safe），版本VSS2005。

5、参考资料：VS2008及以上版本资料；VSS2005资料。

三、实验过程基本过程：建立版本控制平台，用VSS2005建立，任务涉及VSS2005系统安装设置等；设置建立开发小组，加入成员；建立共享文件夹；存放协作开发的项目软件代码，用软件开发平台共同开发项目。

（1）下载VSS2005（/soft/13212.html），解压，双击Setup.exe进行安装（2）安装好后运行Microsoft Visual SourceSafe,如图1所示图1（3）进入添加VSS的向导，点击Next，选择第二个“Create a new database”，如图2所示图2（4）点击“下一步”,再在Location里Browser你要放的此次建的VSS地址，如图3所示图3（5）再点击“下一步”，输入你想命的名图4（6）再点击“下一步”，选择第一个“Lock-Modify-Unlock Model...”，如图5所示图5（7）依次点击“下一步”“完成”就建好了。

软件架构实验一实验名称：UML实践专业班级：xxx学号：xxx姓名：xxx一、实验目的熟悉体系结构架构工具PowerDesigner的安装和使用，使用PowerDesigner绘制用例图，构造系统的需求模型；使用PowerDesigner绘制类图和对象图，构造系统的静态模型。

二、实验内容1. 使用PowerDesigner根据实际场景构造需求模型，了解需求建模的步骤并绘制用例图，撰写用例描述文档，进行模型检查。

某酒店订房系统描述如下：（1）顾客可以选择在线预订，也可以直接去酒店通过前台服务员预订；（2）前台服务员可以利用系统直接在前台预订房间；（3）不管采用哪种预订方式，都需要在预订时交相应订金；（4）前台预订可以通过现金或信用卡的形式进行订金支付，但是网上预订只能通过信用卡进行支付；（5）利用信用卡进行支付时需要和信用卡系统进行通信；（6）客房部经理可以随时查看客房预订情况和每日收款情况。

2. Sunny College软件学院的图书管理系统的部分需求如下：(1) 图书馆会员有两类：学生和教师，学生可以借五本书，教师可以借十本书；(2) 学生会员借书期限为两个月，教师会员借书期限为三个月；(3) 书籍分为图书和期刊；(4) 图书管理系统应记录借出和归还的书籍信息；(5) 系统应该能添加新会员，当图书管理员添加新会员时，系统创建新记录；(6) 图书管理员可以删除会员记录。

现根据以上需求对系统进行静态建模，绘制类图，并假设一个名为“张三”的学生借一本名为《设计模式》的书，创建相应的对象图。

3. 根据NewWorld Bank银行系统项目需求，构建系统的需求模型和静态模型。

三、实验要求1. 熟练安装PowerDesigner11，熟练使用PowerDesigner11绘制用例图、类图和对象图；2. 严格按照需求建模和静态建模的步骤；3. 使用UML2.0中用例图的标准图符；4. 绘制标准的用例图并撰写规范的用例文档，绘制标准的类图和对象图；5. 最终需求模型需要进行检查，确保模型与需求的一致性。