设计模式实验二

XX 大学实验报告书课程名称软件项目管理姓名班级学号实验时间2021年度第 1 学期XX大学学生实验守则一、实验室是展开实验教学和科学研究的场地，学生进入实验室必须严格遵守实验室的各项规章制度和操作规程，严格遵守实验室安全守则。

二、学生必须衣着整齐，保持实验室内的整洁、安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。

如有违纪，实验教师有权取消本次实验资格。

三、实验前认真预习实验教材和有关资料，明确实验目的、内容及步骤，拟定实验计划，按教师要求作好实验前的各项准备，接受教师的提问和检查，经教师同意才能进行实验，不得动用与实验无关的仪器设备或其它物品。

四、实验中认真操作，细致观和分析实验现象，如实记录各种实验数据，养成独立思考习惯，努力提高自己分析问题、解决问题及实际动手能力。

五、爱护实验仪器，书约水、电、药品及材料，实验中如发现异常情况，应立即向指导教师报告。

发生责任事故应按有关规定进行赔偿和处理。

六、实验后，认真分析、整理和处理实验结果，并按规定时间和要求送交实验报告，实验报告不合格者必须重写，实验不合格者必须重做。

七、实验结束后，学生应自觉整理好实验仪器、工具、量具等，关闭水、电、气源，搞好清洁卫生，保持室内整齐美观。

经指导老师同意后，方可离开实验室。

八、本守则由指导教师和参加人员共同监督，严格执行。

实验名称：设计模式实验时间： 2021 年 4 月 19 日第八周星期一一、实验预习1、实验目的①设计模式是对给定环境下反复出现问题的一个通用的、可复用的解决方案。

②复用设计模式有助于防止可能引起问题的争议，同时能加快软件开发，保障软件产品的质量。

③本次实验要求能够理解并掌握重要的设计模式，并能够利用设计模式进行类设计。

2、实验内容（包括自己设计增加的内容等）①以个人为单位，对现实生活中的某一简单问题场景进行设计并编程实现。

要求采用工厂方法模式的至少3种实现方式编写代码，并给出运行结果。

②最后对所采用的工厂方法模式的至少3种实现方式进行比较分析，得出结论。

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。

3 模式结构图4 UML类图5 代码6运行结果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。

3 模式结构图4 UML类图5 代码6运行结果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。

3 模式结构图4 UML类图5代码6运行结果df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。

浙江工商大学计算机与信息工程学院学期上机实验报告课程名称：设计模式姓名：学号：指导教师：班级：日期：【一】实验目的：（1）掌握结构型设计模式的意图、使用方法和优缺点，包括适配器模式、装饰模式、外观模式。

【二】实验内容：(1) 假设某系统中使用了一个第三方的日志记录工具，该日志记录工具支持数据库日志记录DatabaseLog和文本文件记录FileLog两种方式，如图1所示，它提供给的API接口是Write()方法，使用方法如下：Log.Write("Logging Message!");图1由于某种原因不能继续使用该日志记录工具了，需要采用另外一个日志记录工具，它同样也支持数据库日志记录DatabaseLog和文本文件记录FileLog两种方式，如图2所示，只不过它提供的API接口是WriteLog()方法，使用方法如下：Log.WriteLog("Logging Message!");图2现要求设计一个解决方案，使得在不修改原有程序的基础上，能实现日志工具的替换。

（2）Java I/O包的类关系图如图3所示，其中FilterInputSteam为装饰类。

要求编写一个装饰者，把输入流内的所有小写字符转换为大写字符。

图3【三】完成报告（预备知识、步骤、程序框图、程序、思考等）：第一题UML类图：Java代码：ClientDemo.java/*** @author ******/public class ClientDemo {public static void main (String args[]){ ILog newLog = new Adapter();newLog.write();}}ILog.java/*** @author ******/public interface ILog {public void write();}DatabaseLog.java/*** @author ******/public class DatabaseLog implements ILog { public void write(){System.out.println("数据库日志记录");}}FileLog.java/*** @author ******/public class FileLog implements ILog {public void write(){System.out.println("文本文件记录");}}Adapter.java/*** @author ******/public class Adapter extends LogAdaptee implements ILog { public void write(){super.writeLog();System.out.println("适配器转换。

设计模式（2）实验报告一、实验目的1.结合实例，熟练绘制设计模式结构图。

2.结合实例，熟练使用 Java 语言实现设计模式。

3.通过本实验，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设计模式。

二、实验要求1.结合实例，绘制设计模式的结构图。

2.使用 Java 语言实现设计模式实例，代码运行正确。

三、实验内容1.迭代器模式设计一个逐页迭代器，每次可返回指定个数（一页）元素，并将该迭代器用于对数据进行分页处理。

绘制对应的类图并编程模拟实现。

2.适配器模式某 OA 系统需要提供一个加密模块，将用户机密信息（例如口令、邮箱等）加密之后再存储在数据库中，系统已经定义好了数据库操作类。

为了提高开发效率，现需要重用已有的加密算法，这些算法封装在一些由第三方提供的类中，有些甚至没有源代码。

试使用适配器模式设计该加密模块，实现在不修改现有类的基础上重用第三方加密方法。

要求绘制相应的类图并编程模拟实现，需要提供对象适配器和类适配器两套实现方案。

3.模板方式模式和适配器模式在某数据挖掘工具的数据分类模块中，数据处理流程包括 4 个步骤，分别是：①读取数据；②转换数据格式；③调用数据分类算法；④显示数据分类结果。

对于不同的分类算法而言，第①步、第②步和第④步是相同的，主要区别在于第③ 步。

第③步将调用算法库中已有的分类算法实现，例如朴素贝叶斯分类（Naive Bayes）算法、决策树（DecisionTree）算法、K 最近邻（K-NearestNeighbor , KNN）算法等。

现采用模板方法模式和适配器模式设计该数据分类模块，绘制对应的类图并编程模拟实现。

4.工厂方法模式在某网络管理软件中，需要为不同的网络协议提供不同的连接类，例如针对 POP3 协议的连接类 POP3Connection、针对 IMAP 协议的连接类 IMAPConnection 、针对 HTTP 协议的连接类 HTTPConnection 等。

中南大学设计模式实验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、桥接模式和组合模式，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。

实验二设计模式实验一一、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，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，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简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，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) 简单工厂模式使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)的绘图工具类，如可创建圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象，每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，提示一个UnsupportedShapeException，绘制类图并编程实现。

(2) 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，使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。

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。

(3) 工厂方法模式某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式，如文件记录、数据库记录等，且用户可以根据要求动态选择日志记录方式，现使用工厂方法模式设计该系统。

用代码实现日志记录器实例，如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog)，绘制类图并修改代码，注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

<<create>>FileLogFactory +createLog ()...: Log LogFactory +createLog ()...: Log FileLog +writeLog ()...: void Log+writeLog ()...: void DatabaseLogFactory +createLog ()...: Log DatabaseLog +writeLog ()...: void Client(4) 工厂方法模式现需要设计一个程序来读取多种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，如GIF 图片读取器(GifReader)用于读取GIF 格式的图片、JPG 图片读取器(JpgReader)用于读取JPG 格式的图片。

P2-实验二-设计模式实验一实验二设计模式实验一一、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，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，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简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，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) 简单工厂模式使用简单工厂模式设计一个可以创立不同几何形状(Shape)的绘图工具类，如可创立圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象，每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，提示一个UnsupportedShapeException，绘制类图并编程实现。

(2) 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〞，那么返回一个Man对象，如果传入参数“W〞，那么返回一个Woman对象，使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。

现需要增加一个新的Robot类，如果传入参数“R〞，那么返回一个Robot对象，对代码进行修改并注意女娲的变化。

(3) 工厂方法模式某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式，如文件记录、数据库记录等，且用户可以根据要求动态选择日志记录方式，现使用工厂方法模式设计该系统。

用代码实现日志记录器实例，如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog)，绘制类图并修改代码，注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

<<create>><<create>>......return new FileLog();FileLogFactory+createLog ()...: LogLogFactory+createLog ()...: LogFileLog +writeLog ()...: void Log +writeLog ()...: void DatabaseLogFactory +createLog ()...: Log ......return new DatabaseLog();DatabaseLog +writeLog ()...: void Client(4) 工厂方法模式现需要设计一个程序来读取多种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，如GIF 图片读取器(GifReader)用于读取GIF 格式的图片、JPG 图片读取器(JpgReader)用于读取JPG 格式的图片。

学生实验报告书
实验课程名称
开课学院
指导教师姓名
学生姓名
学生专业班级
200-- 200学年第学期
实验教学管理基本规范
实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。

为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。

1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参
照执行或暂不执行。

2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验
报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。

3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。

每部分均在实验成绩中占一
定比例。

各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。

各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。

4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。

教师要在实验过程中抽查学生预习情况，
在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。

5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。

在完成所有
实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。

6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

实验课程名称：项目交互设计。

实验二：工厂模式实验内容简单工厂方法模式：利用简单工厂方法模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

工厂模式：利用工厂模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

抽象工厂模式：利用抽象工厂模式创建华为、小米、苹果的pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

简单工厂方法模式设计图1简单工厂模式类图核心代码ConsumerElectronics.java核心代码Pad.java核心代码Watch.java核心代码Phone.java核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码实现效果图 2 简单工厂模式实现效果图工厂模式设计图 3 工厂模式类图核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码PadFactory.java核心代码WatchFactory.java核心代码PhoneFactory.java核心代码实现效果图4 工厂模式实现效果图抽象工厂模式设计图5抽象工厂模式类图核心代码AbstractFactory.java核心代码AppleFactory.java核心代码HuaweiFactory.java核心代码MiFactory.java核心代码实现效果图 6 抽象工厂模式实现效果图实验体会做完这次试验，下面是我的一些体会：首先，工厂模式是为了解耦：把对象的创建和使用的过程分开。

其次，工厂模式可以降低代码重复。

如果创建对象的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。

我们可以这些创建对象的代码放到工厂里统一管理。

既减少了重复代码，也方便以后对该对象的创建过程的修改维护。

由于创建过程都由工厂统一管理，所以发生业务逻辑变化，不需要逐个修正，只需要在工厂里修改即可，降低维护成本。

另外，因为工厂管理了对象的创建逻辑，使用者并不需要知道具体的创建过程，只管使用即可，减少了使用者因为创建逻辑导致的错误。

《设计模式》实验指导书实验学时：16学时2008-10-08Netbeans 6.7.1安装说明由于NetBeans 6.7.1是NetBeans平台中支持UML插件最好的，所以本实现选择该平台作为开发工具。

从“/downloads/6.7.1/index.html”可下载NetBeans 6.7.1，如图1，建议选择第三列232MB 的安装包下载netbeans-6.7.1-ml-java-windows.exe。

图1 下载窗口向下滚动窗口，如图2，点击“ZIP文件格式”超链接，可进入与平台无关的模块下载页面，如图3所示。

图2 下载窗口下部在模块集群部分选择下载“netbeans-6.7.1-200911211148-ml-uml.zip”，得到UML插件的本地安装程序。

图3 平台无关的ZIP文件安装NetBeans过程中，注意选择定制安装，不安装服务器产品。

解压上述ZIP文件到本地，可以得到一个uml6文件夹。

把该文件夹复制到NetBeans的安装目录下，启动NetBeans后，选择“文件－新建项目”，有如图4所示的窗口，可发现UML模块已经可用，选择UML即可建立UML项目。

图4 新建项目窗口在类别窗口选择UML，在项目窗口选择“Java平台模型”，即可建立UML项目。

同样在类别窗口选择“Java”，在项目窗口选择“Java应用程序”，即可建立一个Java控制台应用项目。

右键点击UML项目，选择“生成代码”，选择目标项目，即可在目标项目中产生Java代码，非常方便，如图5所示。

图5 基于UML插件生成Java代码实验一、单例模式（2学时）【实验目的】1、了解单例模式的应用场景、目的和解决问题的方法。

2、掌握单例模式的结构、各角色之间的协作过程和代码实现。

3、了解单例模式的应用。

【实验性质】验证性实验【实验内容与步骤】1、试用Java或C#语言，以多种方式实现单例模式，调试运行你的程序，并对各种方式进行评价。

《代码重构与设计模式》课堂实验徐海蛟博士2016.03实验一工厂模式的应用【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。

【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，用控制台应用程序实现该OEM制造商的工厂模式。

该模式的UML图如下。

【模式UML图】【模式代码（JAVA语言实现）】public class FactoryMethod {// 主类public static void main(String[] args) {Computer c;Factory f = new DellFactory();c = f.getComputerType();puterType();f = new LenovoFactory();c = f.getComputerType();puterType();f = new AcerFactory();c = f.getComputerType();puterType();}}interface Factory{Computer getComputerType();}class DellFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Dell();}}class AcerFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Acer();}}class LenovoFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Lenovo();}}/*** 电脑品牌*/interface Computer{public void ComputerType();}class Dell implements Computer{@Overridepublic void ComputerType() {// TODO Auto‐generated method stubSystem.out.println("Dell Computer");}}class Acer implements Computer{@Overridepublic void ComputerType() {System.out.println("Acer Computer");}}class Lenovo implements Computer{@Overridepublic void ComputerType() {// TODO Auto‐generated method stubSystem.out.println("Lenovo Computer");}}【运行截图】【实验小结】通过本次实验，学会了使用工厂方法模式。

哈尔滨理工大学计算机学院实验教学中心《设计模式》实验实验指导书 (3)实验一Factory模式与Abstract Factory模式 (3)实验二Adapter模式 (14)实验三Observer模式 (18)实验四Interpreter模式 (25)实验指导书实验一Factory模式与Abstract Factory模式[实验目的]1．掌握Factory模式与Abstract Factory模式的意图及其代码实现。

2．了解两种模式的区别。

[实验内容]用C++语言实现Factory模式与Abstract Factory模式。

[实验要点及说明]1、Factory模式Factory模式的作用：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。

UML 结构图：抽象基类：1)Product：创建出来的对象的抽象基类。

2)Factory：创建对象的工厂方法的抽象基类。

接口函数：1)Creator::FactoryMethod:纯虚函数,由派生类实现，创建出对应的Product。

解析：在这个模式中,有两个抽象基类，一个是Product为创建出来的对象的抽象基类，一个是Factory是工厂的抽象基类，在互相协作的时候都是由相应的Factory派生类来生成Product的派生类，也就是说如果要新增一种Product那么也要对应的新增一个Factory，创建的过程委托给了这个Factory，也就是说一个Factory和一个Product是一一对应的关系。

备注：设计模式的演示图上把Factory类命名为Creator，下面的实现沿用了这个命名。

演示实现：1)Factory.h#ifndef FACTORY_H#define FACTORY_Hclass Product{public:Product(){}virtual ~Product(){}};class ConcreateProduct: public Product{public:ConcreateProduct();virtual ~ConcreateProduct();};class Creator{public:Creator(){}virtual ~Creator(){}void AnOperation();protected:virtual Product* FactoryMethod() = 0;};class ConcreateCreator: public Creator{public:ConcreateCreator();virtual ~ConcreateCreator();protected:virtual Product* FactoryMethod();};#endif2)Factory.cpp#include "Factory.h"#include <iostream>using namespace std;ConcreateProduct::ConcreateProduct(){std::cout << "construction of ConcreateProduct\n"; }ConcreateProduct::~ConcreateProduct(){std::cout << "destruction of ConcreateProduct\n"; }void Creator::AnOperation(){Product* p = FactoryMethod();std::cout << "an operation of product\n";}ConcreateCreator::ConcreateCreator(){std::cout << "construction of ConcreateCreator\n";}ConcreateCreator::~ConcreateCreator(){std::cout << "destruction of ConcreateCreator\n";}Product* ConcreateCreator::FactoryMethod(){return new ConcreateProduct();}3)Main.cpp(测试代码)#include "Factory.h"#include <stdlib.h>int main(int argc,char* argv[]){Creator *p = new ConcreateCreator();p->AnOperation();delete p;system("pause");return 0;}2、Abstract Factory模式作用：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

《设计模式》实验指导书软件学院前言随着面向对象技术的发展和广泛的应用，设计模式已成为面向对象开发人员的必备技能之一。

无论是面向对象的初学者还是具有一定开发经验的程序员，都可以通过对设计模式的学习和应用加深对面向对象思想的理解，开发出具有更好的可扩展性和复用性的软件。

本实验指导书通过项目实例让学生加深对设计模式的理解，在学习设计模式的同时掌握如何在实际软件开发中运用模式，强化对设计模式的理解和掌握。

实验一：创建型模式设计一、实验目的1、以本实验指导中给定的实验模式为实验实例，掌握五类“创建型模式”的工作原理和应用环境。

2、掌握工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类“创建型模式”的实验过程。

二、实验原理1、创建型模式的工作原理创建型模式隐藏了类的实例的创建细节，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。

创建型模式分为：工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类。

2、Factory Method模式的工作原理工厂方法模式(Factory Method Pattern)：也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成。

它的UML类图如下：工厂方法模式包含如下角色：✓Product：抽象产品✓ConcreteProduct：具体产品✓Creator：抽象工厂✓Concrete Creator：具体工厂Factory Method 模式的特点为当系统扩展需要添加新的产品对象时，仅仅需要添加一个具体产品对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，很好地符合了“开闭原则”。

《软件体系结构》实验报告项目名称设计模式实验2专业班级实验成绩:批阅教师:实验3设计模式实验实验学时： 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(Suppiy 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 Open Comma nd(打开命令)，CreateComma nd(新建命令)，EditComma nd(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 。