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第1篇一、实验背景随着软件工程的不断发展，设计模式作为一种解决软件开发中常见问题的有效方法，越来越受到广泛关注。
本次实验旨在通过学习设计模式，提高编程能力，掌握解决实际问题的方法，并加深对设计模式的理解。
二、实验目的1. 理解设计模式的基本概念和分类；2. 掌握常见设计模式的原理和应用；3. 提高编程能力，学会运用设计模式解决实际问题；4. 培养团队协作精神，提高项目开发效率。
三、实验内容本次实验主要涉及以下设计模式：1. 创建型模式：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式；2. 结构型模式：适配器模式、装饰者模式、桥接模式、组合模式、外观模式；3. 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式、责任链模式、命令模式。
四、实验过程1. 阅读相关资料，了解设计模式的基本概念和分类；2. 分析每种设计模式的原理和应用场景；3. 编写代码实现常见设计模式，并进行分析比较；4. 将设计模式应用于实际项目中，解决实际问题；5. 总结实验经验，撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 创建型模式（1）单例模式：通过控制对象的实例化，确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
实验中，我们实现了单例模式，成功避免了资源浪费和同步问题。
（2）工厂模式：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。
实验中，我们使用工厂模式创建不同类型的交通工具，提高了代码的可扩展性和可维护性。
（3）抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。
实验中，我们使用抽象工厂模式创建不同类型的计算机，实现了代码的复用和扩展。
（4）建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
实验中，我们使用建造者模式构建不同配置的房屋，提高了代码的可读性和可维护性。
2. 结构型模式（1）适配器模式：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作。
【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。
实验报告课程名称java设计模式实验项目观察者模式与装饰模式的应用实验仪器 PC个人终端系别计算机学院专业软件工程班级/学号软工1302/2013011342学生姓名阮翀实验日期 2015-10-12成绩指导教师张志华实验二观察者模式与装饰模式的应用一、实验目的通过该实验.理解观察者模式和装饰模式的意图、结构.在软件开发中使用这些模式并进行功能验证。
二、实验内容1.猫、狗与老鼠。
假设猫是老鼠和狗的观察目标.老鼠和狗是观察者.猫叫老鼠跑.狗也跟着叫.使用观察者模式描述该过程。
2.我跟妈妈说：“妈妈.我和妹妹在院子里玩。
饭做好了叫我们一声。
”请用观察者模式设计一个模拟系统。
3.采用装饰模式为图书馆中的项目（书或音像盘）增加“可借”功能。
使用Java语言设计一个模拟系统。
4.自定义JButton。
开发人员设计用户接口时.通常需要更多有特色的控件.Decorator模式就提供了一个方法去创造或修改现有的UI控件。
使用装饰模式实现一个带有对角线的按钮。
三、实验步骤与要求1．对于以上题目要认真分析和理解题意.在观察者模式和装饰模式题目中各选1个进行编程.程序中要求使用相应的模式。
2．上机录入.使用JDK编译器调试、运行、验证程序。
3．请指导教师审查程序和运行结果并评定成绩；4．撰写并上交实验报告。
四、实验原理：在许多设计中.经常涉及到多个对象都对一个特殊对象中的数据变化感兴趣.而且这多个对象都希望跟踪那个特殊对象中的数据变化.此时可以采用观察者模式。
观察者模式意图：“定义对象间的一种一对多的依赖关系.当一个对象的状态发生变化时.所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
”观察者模式的UML类图：装饰模式是动态地扩展一个对象的功能.而不需要改变原始类代码的一种成熟模式。
装饰模式意图：“动态地给对象添加一些额外的职责。
就功能来说装饰模式相比生成子类更为灵活。
”装饰模式的UML类图：五、上机报告内容1、班级、学号、姓名、实验完成日期；2、实验题目；3、设计方案：给出你的设计方案.包括结构类图及相关说明；4、源代码：设计方案中各个类和接口的源代码,包括测试主类的源代码.5、测试数据及运行结果6、总结：1）运用设计模式总结：对所运用的设计模式的名称,分类,意图,结构,角色作用的总结.所运用的面向对象设计原则。
观察者模式实现原理与应用观察者模式是一种行为设计模式，其用于定义一种对象之间的一对多的依赖关系，以便当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都能够收到通知并作出相应的改变。
它是一种非常灵活的模式，可以用于各种不同的应用场景中。
本文将详细介绍观察者模式的实现原理与应用。
一、观察者模式的基本原理观察者模式由两个主要的角色组成——观察者和被观察者。
观察者是一种对象，当被观察者发生改变时，它会收到通知并根据情况作出相应的处理。
被观察者是一种对象，它维护了一份观察者列表，当其状态发生改变时，它会通知所有的观察者进行处理。
观察者模式的核心思想就是“建立一种对象之间的依赖关系，以便当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都能够收到通知并作出相应的改变。
”观察者模式的实现原理很简单。
它基于“发布/订阅”模式，即被观察者与观察者之间的通信是通过一个消息队列进行的，被观察者在状态发生改变时会将通知消息放入消息队列中，而观察者则会监听该消息队列，并在收到通知消息后作出相应的处理。
由于它是一种解耦的模式，因此被观察者和观察者之间的交互是松耦合的，这样可以减少对象之间的耦合性，使得系统更加灵活和可扩展。
二、观察者模式的应用观察者模式在实际应用中有很多用途，下面将介绍一些常见的应用场景。
1.事件处理应用程序中经常会发生各种事件，例如按钮单击事件、菜单选择事件等等。
在这些事件发生时，我们需要根据情况作出相应的响应。
观察者模式正是为这种情况而设计的。
被观察者代表事件源，而观察者则是事件处理程序。
当事件发生时，观察者会收到通知并作出相应的响应。
2.图形用户界面图形用户界面是另一个常见的应用场景，其中动态元素经常需要根据用户的操作进行更新。
例如，在一个画图程序中，用户可能会选择绘制线条、矩形、圆形等图形。
当用户选择菜单项或工具栏按钮时，程序需要更新相应的图形元素以反映用户的选择。
在这种情况下，被观察者可以代表图形元素，而观察者则是程序中的绘图对象。
软件体系结构与设计模式实验报告书实验次序/名称：实验类型：设计型/验证型实验时间：实验地点：学生班级：学号：姓名：指导教师：计算机与通信工程学院实验三：观察者模式实验目的：1、明确观察者模式的概念和应用环境。
2、使用JA V A语言实现规定案例的观察者模式开发。
3、分析观察者模式的特点。
实验内容：1、预备知识观察者模式Observer观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。
这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，让它们能够自动更新自己。
观察者模式的组成抽象主题角色：把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个抽象主题角色都可以有任意数量的观察者。
抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。
一般用一个抽象类和接口来实现。
抽象观察者角色：为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。
具体主题角色：在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。
具体主题角色通常用一个子类实现。
具体观察者角色：该角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。
通常用一个子类实现。
如果需要，具体观察者角色可以保存一个指向具体主题角色的引用。
Java的API中为我们供给了Observer形式的告终。
翔实由java.util.Observable 类和java.util.Observer接口告知。
前者有两个重要的措施：·setChanged：设置内部事态为已改换·notifyObservers(Object obj)：通知考察者所发生的改换，参数obj是一些改换的消息后者有一个中心措施：·update(Object obj)：相应被考察者的改换，其中obj即便被考察者递交到来的消息，该措施会在notifyObservers被调用时积极调用。
2、案例情景：（可任选一个场景设计）场景1：网上商店中商品在名称、价格等方面有变化,希望系统能自动通知会员。
软件工程实验报告一、引言软件工程实验是培养学生实际动手能力的一种重要教学方法。
本次实验旨在让学生通过动手实践，掌握基本的软件工程知识和技能，培养团队合作意识和解决问题的能力。
二、实验目的本次实验的目的是学习使用软件工程中的需求分析和设计方法，通过一个小型项目的开发过程，了解软件工程开发中的各个阶段，掌握常用的软件工程工具和技术。
三、实验内容1. 需求分析在本次实验中，我们选择了一个学生信息管理系统作为开发的对象。
首先，我们进行了对用户需求的调研和分析，明确了系统要具备的基本功能，例如学生信息的录入、查询和删除等。
然后，我们使用UML建模工具绘制了用例图和类图，进一步明确了系统的功能和结构。
2. 设计阶段在设计阶段，我们使用了面向对象的设计方法，将系统划分为多个模块，并定义了它们之间的接口和关系。
同时，我们使用设计模式来解决一些常见的设计问题，例如使用工厂模式创建对象、使用观察者模式实现系统的事件通知等。
3. 编码和测试在编码和测试阶段，我们使用Java语言进行开发，采用了敏捷开发的方法。
我们使用了版本控制工具来管理代码的开发进度，使用自动化测试工具来进行系统的功能测试和性能测试。
四、实验结果经过几个星期的努力，我们成功地完成了学生信息管理系统的开发工作。
系统具有良好的用户界面和稳定的运行性能，能够满足用户的基本需求。
五、实验心得通过本次实验，我们深刻认识到软件开发是一个复杂的过程，需要团队成员之间的密切合作和沟通，同时也需要掌握各种软件工程的知识和技术。
我们不仅学会了如何使用UML进行需求分析和设计，还学会了如何使用Java进行编码和测试。
通过实践，我们提高了自己的动手能力和问题解决能力。
六、实验总结本次实验对我们的软件工程课程有着重要的意义。
通过实际动手开发一个软件系统，我们深刻理解了软件工程的各个阶段和过程，并且掌握了一些实际应用的技术和工具。
希望在今后的学习和工作中，能够将所学的知识和技能发挥到极致，为社会的发展做出自己的贡献。
《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 。
