设计模式实验报告

实验二设计模式上机实验二一、实验目的使用PowerDesigner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，包括装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，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。

三、实验要求1. 正确无误绘制装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，代码运行正确无误。

四、实验步骤1. 使用PowerDesigner绘制装饰模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；2. 使用PowerDesigner绘制外观模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；3. 使用PowerDesigner绘制代理模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；4. 使用PowerDesigner绘制职责链模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；5. 使用PowerDesigner绘制命令模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；6. 使用PowerDesigner绘制迭代器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；7. 使用PowerDesigner绘制观察者模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；8. 使用PowerDesigner绘制状态模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；9. 使用PowerDesigner绘制策略模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；10. 使用PowerDesigner绘制模板方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。

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。

设计模式实验二实验报告书专业班级软件0703学号24姓名吉亚云指导老师刘伟时间2010年4月24日中南大学软件学院实验二设计模式上机实验二一、实验目的使用PowerDesigner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，包括装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，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。

三、实验要求1. 正确无误绘制装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，代码运行正确无误。

四、实验步骤1. 使用PowerDesigner绘制装饰模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；2. 使用PowerDesigner绘制外观模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；3. 使用PowerDesigner绘制代理模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；4. 使用PowerDesigner绘制职责链模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；5. 使用PowerDesigner绘制命令模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；6. 使用PowerDesigner绘制迭代器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；7. 使用PowerDesigner绘制观察者模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；8. 使用PowerDesigner绘制状态模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；9. 使用PowerDesigner绘制策略模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；10. 使用PowerDesigner绘制模板方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。

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。

设计模式之装饰模式实验报告第七组一、实验目的用java实现一个装饰模式，加深对装饰模式的理解。

二、实验内容在一个学校中，教师类ITeacher()具有教书方法teach()。

现需要动态给对象CTeacher ()添加J2EETeacher（）方法。

使用装饰模式设计该系统，绘制类图并编程实现。

三、实验步骤实验步骤：（算法描述、源程序、操作步骤和方法）第一步：进入实验系统，创建Java 项目；第二步：按照实验指导书的内容，创建需要的各个类；第三步；编写每一个类的代码；第四步：对自己创建的Java项目进行调试；Java代码：ITeacher,javapackage ;public interface ITeacher {public void teach();}ITeacher.javapackage ;public class CTeacher implements ITeacher {ITeacher teacher;public CTeacher(){}public CTeacher(ITeacher teacher){this.teacher = teacher;}@Overridepublic void teach() {System.out.println("我能教C++");//this.teacher.teach();}}J2EETeacher.javapackage ;public class J2EETeacher implements ITeacher { ITeacher teacher;public J2EETeacher(){}public J2EETeacher(ITeacher teacher){this.teacher = teacher;}@Overridepublic void teach() {System.out.println("我能教J2EE");this.teacher.teach();}}Client.javapackage ;public class Client {public static void main(String[] args) { CTeacher c = new CTeacher();J2EETeacher cj = new J2EETeacher(c);cj.teach();}}四、运行结果五、类图。

实验1 UML实验(1)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．学会安装和使‎用建模工具P‎o werDe‎si gner‎，熟练使用Po‎werDes‎i gner绘‎制常用的UM‎L图形，熟悉常用的U‎M L符号；2．构建用例模型‎来描述软件需‎求，包括绘制用例‎图，撰写用例文档‎并制作用例检‎查矩阵；3. 绘制状态图描‎述对象的状态‎及转换。

二、实验内容1. 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‎时支付相应订‎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‎。

绘制该酒店订‎房系统的用例‎图。

2. 根据以下场景‎绘制用例图：某企业为了方‎便员工用餐，为企业餐厅开‎发了一个订餐‎系统（COS：Cafete‎ri a Orderi‎n g System‎），企业员工可通‎过企业内联网‎使用该系统。

该系统功能描‎述如下：(1) 企业的任何员‎工都可以查看‎菜单和今日特‎价；(2) 系统的顾客是‎注册到系统的‎员工，可以在线订餐‎（以下操作均需‎先登录）、注册工资支付‎、修改订餐信息‎和删除订餐信‎息，在注册工资支‎付时需要通过‎工资系统进行‎身份验证；(3) 餐厅员工是特‎殊的顾客，可以进行备餐‎（系统记录备餐‎信息）、生成付费请求‎和请求送餐，其中对于注册‎使用工资支付‎的顾客生成付‎费请求并发送‎给工资系统；(4) 菜单管理员是‎餐厅员工的一‎种，可以管理菜单‎；(5) 送餐员也是餐‎厅员工的一种‎，可以打印送餐‎说明、记录送餐信息‎（如送餐时间）以及记录收费‎（对于没有注册‎工资支付的顾‎客，由送餐员收取‎现金后记录）。

淮海工学院计算机工程学院实验报告书
课程名：《UML理论及实践》
题目：正向工程
班级：Z计121
学号：2014140093
姓名：薛慧君
一、目的与要求
1、熟悉面向对象原则，熟悉GoF中的模式；
2、会初步使用设计模式解决实际问题；
3、掌握正向工程、逆向工程概念；
4、掌握使用Rose画出类图、交互图等来描述设计模型；
5、掌握使用Rose从设计模型使用正向工程，得到代码框架；
6、掌握使用Rose从代码使用逆向工程，得到设计模型，并文档化Project。

二、实验内容或题目
假设有一CAD系统，可能需要绘制处理若干图形（如矩形、圆形、三角形……）；而画图程序有若干版本，画图的工作需要依赖于具体的机器型号，新机器可以使用新的画图程序，旧的机器只能使用老版本的程序，请使用桥模式为本系统设计一个方案：请在Rational Rose中给出设计类图，并使用正向工程生成代码框架；在生成的代码中修改后再使用逆向工程，重新生成设计模型。

三、实验步骤及结果
CAD系统设计模型的类图；
四、结果分析与实验体会
通过本次实验，我掌握了：
（1）桥模式：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。

（2）桥模式适用性：①不希望在抽象和实现部分之间有一个固定的绑架关系②类的抽象以及实现都可以通过生成子类的方法加以扩充③对抽象的实现部分的修改应不会对客户产
生影响④对客户完全隐藏抽象的实现⑤有许多类要生成⑥在多个对象间共享实现，同时对客户隐藏这种实现机制
（3）桥模式实现要点：分别定义抽象的接口和实现的接口，抽象接口中聚合一个实现接口的引用，该引用就是连接接口和实现的桥梁。

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。

一、实验名称【实验名称】二、实验目的1. 熟悉【实验目的1】。

2. 掌握【实验目的2】。

3. 了解【实验目的3】。

三、实验原理【实验原理简介】四、实验仪器与材料1. 仪器：- 【仪器1】- 【仪器2】- 【仪器3】- ...2. 材料：- 【材料1】- 【材料2】- 【材料3】- ...五、实验方法与步骤1. 实验方法【简要描述实验方法】2. 实验步骤1) 准备工作：- 【步骤1】- 【步骤2】- 【步骤3】- ...2) 实验操作：- 【步骤4】- 【步骤5】- 【步骤6】- ...3) 数据记录与分析：- 【步骤7】- 【步骤8】- 【步骤9】- ...六、实验数据记录与分析1. 实验数据记录【在此处记录实验过程中观察到的数据，如表格、图表等形式】2. 数据分析【根据实验数据进行分析，包括但不限于以下内容】- 对比实验前后数据的变化- 分析实验结果与预期目标的关系- 探讨实验中可能存在的问题及原因七、实验结果与讨论1. 实验结果【在此处描述实验结果，包括但不限于以下内容】- 实验现象描述- 数据分析结果- 与预期目标的一致性2. 讨论【对实验结果进行讨论，包括但不限于以下内容】- 分析实验结果背后的原理- 探讨实验过程中遇到的问题及解决方法- 对实验结果的进一步分析及改进建议八、实验结论【总结实验结果，得出实验结论】九、实验心得与体会【总结实验过程中的收获与体会，包括但不限于以下内容】- 对实验原理和方法的深入理解- 实验操作技能的提升- 团队合作的重要性- 实验过程中遇到的问题及解决策略十、参考文献【列出实验过程中参考的文献】【注】以上模板仅供参考，具体实验报告内容需根据实际实验情况进行调整。

一、实验名称[实验名称]二、实验目的1. 确定实验的研究目标和预期成果。

2. 了解实验设计的基本原则和方法。

3. 培养实验者的创新思维和问题解决能力。

三、实验原理1. 简述实验的理论依据和基本原理。

2. 引用相关文献或资料，说明实验的理论基础。

四、实验器材1. 列出实验所需的器材及规格。

2. 说明器材的来源和用途。

五、实验步骤1. 实验前准备a. 实验器材的准备与检查。

b. 实验场所的布置。

c. 实验数据的记录表格准备。

2. 实验实施a. 按照实验步骤进行操作。

b. 记录实验过程中的关键数据和现象。

c. 对实验中出现的问题进行分析和解决。

3. 实验结果处理a. 对实验数据进行整理和分析。

b. 利用图表、公式等方法展示实验结果。

c. 对实验结果进行解释和讨论。

六、实验数据1. 列出实验过程中记录的数据。

2. 对数据进行必要的计算和统计。

七、实验结果与分析1. 实验结果的描述a. 用文字和图表描述实验结果。

b. 说明实验结果是否符合预期。

2. 实验结果的分析a. 分析实验结果的原因和影响因素。

b. 对实验结果进行评价和总结。

八、实验讨论1. 对实验过程中遇到的问题进行分析和讨论。

2. 对实验结果的局限性进行说明。

3. 对实验设计的改进提出建议。

九、结论1. 总结实验的主要成果和发现。

2. 强调实验的创新点和实际应用价值。

十、参考文献1. 列出实验过程中引用的文献资料。

2. 按照规范格式进行著录。

十一、附录1. 实验过程中使用的图表、数据等补充材料。

2. 实验过程中产生的原始记录、计算过程等。

注：以上为设计型实验报告的一般格式，具体内容可根据实验性质和需求进行调整。

字数约为2500字。

实验1 UML实验(1)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．学会安装和使用建模工具PowerDesigner，熟练使用PowerDesigner绘制常用的UML 图形，熟悉常用的UML符号；2．构建用例模型来描述软件需求，包括绘制用例图，撰写用例文档并制作用例检查矩阵；3. 绘制状态图描述对象的状态及转换。

二、实验内容1. 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，都需要在预订时支付相应订金；(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。

绘制该酒店订房系统的用例图。

2. 根据以下场景绘制用例图：某企业为了方便员工用餐，为企业餐厅开发了一个订餐系统（COS：Cafeteria Ordering System），企业员工可通过企业内联网使用该系统。

该系统功能描述如下：(1) 企业的任何员工都可以查看菜单和今日特价；(2) 系统的顾客是注册到系统的员工，可以在线订餐（以下操作均需先登录）、注册工资支付、修改订餐信息和删除订餐信息，在注册工资支付时需要通过工资系统进行身份验证；(3) 餐厅员工是特殊的顾客，可以进行备餐（系统记录备餐信息）、生成付费请求和请求送餐，其中对于注册使用工资支付的顾客生成付费请求并发送给工资系统；(4) 菜单管理员是餐厅员工的一种，可以管理菜单；(5) 送餐员也是餐厅员工的一种，可以打印送餐说明、记录送餐信息（如送餐时间）以及记录收费（对于没有注册工资支付的顾客，由送餐员收取现金后记录）。

一、实验背景工厂设计模式是一种常用的创建型设计模式，其主要目的是将对象的创建和使用分离，使得客户端代码无需关心具体对象的创建过程，只需关注对象的接口和使用方法。

通过工厂设计模式，可以降低系统之间的耦合度，提高代码的可扩展性和可维护性。

本次实验旨在通过实现工厂设计模式，加深对设计模式的理解，并掌握其应用方法。

二、实验目的1. 理解工厂设计模式的基本概念和原理。

2. 掌握工厂设计模式的三种类型：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

3. 学会使用工厂设计模式解决实际问题。

三、实验内容1. 简单工厂模式简单工厂模式由一个工厂类负责创建所有产品的实例。

客户端只需传递一个参数，工厂类即可根据参数创建相应的产品实例。

（1）创建产品接口```javapublic interface Product {void operation();}```（2）创建具体产品类```javapublic class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void operation() {System.out.println("执行产品A的操作");}}public class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void operation() {System.out.println("执行产品B的操作");}}```（3）创建简单工厂类```javapublic class SimpleFactory {public static Product createProduct(String type) { if ("A".equals(type)) {return new ConcreteProductA();} else if ("B".equals(type)) {return new ConcreteProductB();}return null;}}```（4）客户端代码```javapublic class Client {public static void main(String[] args) {Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");productA.operation();Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");productB.operation();}}```2. 工厂方法模式工厂方法模式在简单工厂模式的基础上增加了一个抽象工厂类，具体工厂类继承自抽象工厂类，并实现具体产品的创建。

实验二 设计模式实验一一、实验目的熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；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、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，并学会分析这些模式的使用效果。

二、实验内容使用面向对象设计原则对系统进行重构；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、适配器模式、桥接模式和组合模式，包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例模拟实现代码，运行并测试所编写代码。

(1) 面向对象设计原则在某图形库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：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Circle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void : void : void : void : void Triangle +++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void : void : void : void : void Rectangle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void : void : void : void : void Client杂，导致客户类代码冗长且难以维护。

设计模式实验一实验报告书专业班级软件 0703 学号 3901070324 姓名吉亚云指导老师刘伟时间 2010年3月 27日中南大学软件学院实验一设计模式上机实验一一、实验目的熟练使用PowerDesigner绘制类图，构造系统的静态结构模型；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、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式。

二、实验要求1. 使用PowerDesigner绘制标准的UML类图；2. 正确无误绘制简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式的模式结构图；3. 使用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、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式，代码运行正确无误。

三、实验步骤1. 熟悉PowerDesigner11的常用功能；2. 使用PowerDesigner绘制类图；3. 使用PowerDesigner绘制简单工厂模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；4. 使用PowerDesigner绘制工厂方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；5. 使用PowerDesigner绘制抽象工厂模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；6. 使用PowerDesigner绘制原型模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；7. 使用PowerDesigner绘制单例模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；8. 使用PowerDesigner绘制适配器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；9. 使用PowerDesigner绘制桥接模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；10. 使用PowerDesigner绘制组合模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。

四、实验报告要求1. 绘制实例场景的类图；2. 提供简单工厂模式结构图及实现代码；3. 提供工厂方法模式结构图及实现代码；4. 提供抽象工厂模式结构图及实现代码；5. 提供原型模式结构图及实现代码；6. 提供单例模式结构图及实现代码；7. 提供适配器模式结构图及实现代码；8. 提供桥接模式结构图及实现代码；9. 提供组合模式结构图及实现代码。

蛋糕订购系统一、实验介绍 (3)二、实验环境 (3)三、系统流程 (3)四、系统总类图 (4)五、程序源代码及各个模块子类图 (5)六、程序运行截图 (22)七、实验总结 (22)一、实验介绍本系统使用了简单工厂模式、工厂方法模式、单例模式、门面模式、策略模式、观察者模式一共6种模式实现了从蛋糕店订购订购蛋糕的这样一个系统。

二、实验环境Windows操作系统、MyEclipse10.0、MySQL 5.5、jdk1.6 三、系统流程四、系统总类图五、程序源代码及各个模块子类图(一)测试类Client.java：package net.xsl.ordercake.test;import net.xsl.ordercake.discount.DiscountStyleThree;import net.xsl.ordercake.discount.OrderCake;import net.xsl.ordercake.order.CakeShop;import net.xsl.ordercake.order.EastVilla;import net.xsl.ordercake.order.WestVilla;public class Client {public static void main (String arg[]){CakeShop starCakeShop = CakeShop.getCakeShop();new WestVilla(starCakeShop, "草莓水果");starCakeShop.getNewName("西13");starCakeShop.notifyCustomer();OrderCake cake = new OrderCake();System.out.println("今日促销一律8折优惠");cake.setM(8);cake.setStyle(new DiscountStyleThree());cake.setPrice(80) ;System.out.println("本次订购成功完成，需要支付的金额为"+cake.getMoney(cake.getPrice(),cake.getM())+"，原价80");System.out.println("=================================");new EastVilla(starCakeShop, "甜奶");starCakeShop.getNewName("东18");starCakeShop.notifyCustomer();System.out.println("=================================");starCakeShop.getNewName("东12");starCakeShop.notifyCustomer();}}(二)折扣的接口和方法（策略模式）：a)接口DiscountStyle.java：package net.xsl.ordercake.discount;public interface DiscountStyle {public double disCount(double price,double m);}b)折方式一DiscountStyleOne.java：package net.xsl.ordercake.discount;public class DiscountStyleOne implements DiscountStyle{public double disCount(double price,double m) {return price;}}c)打折方式二DiscountStyleTwo.java：package net.xsl.ordercake.discount;public class DiscountStyleTwo implements DiscountStyle{public double disCount(double price,double m) {price = price - m;return price;}}d)打着方式三DiscountStyleThree.java：package net.xsl.ordercake.discount;public class DiscountStyleThree implements DiscountStyle{ public double disCount(double price,double m) {price = price * m/10;return price;}}e)订蛋糕对象类，使用了get/set方法OrderCake.java：package net.xsl.ordercake.discount;public class OrderCake {double money,price;//money是打折后的最终价格，price是原价DiscountStyle style;double m;public double getMoney(double price,double m){return style.disCount(price,m);}public void setPrice(double price){this.price = price ;}public double getPrice(){return price;}public void setStyle(DiscountStyle style){this.style = style ;}public DiscountStyle getStyle(){return style;}public void setM(double m){this.m = m ;}public double getM(){return m;}}(三)顾客向蛋糕订购蛋糕（观察者模式），并在具体主题中使用了单例模式a)主题Shop.java：package net.xsl.ordercake.order;public interface Shop {public void addCustomer(Customer o);public void deleteCustomer(Customer o);public void notifyCustomer();}b)具体主题（使用了单例模式，只能创建一个蛋糕商店的对象）CakeShop.java：package net.xsl.ordercake.order;import java.util.ArrayList;public class CakeShop implements Shop{String name;boolean changed;ArrayList<Customer>personList;private int i = 0;private static CakeShop uniqueCakeShop;private CakeShop() {uniqueCakeShop = this;personList = new ArrayList<Customer>();name = "";changed = false;}public static synchronized CakeShop getCakeShop(){if(uniqueCakeShop == null){uniqueCakeShop = new CakeShop();}return uniqueCakeShop;}public void addCustomer(Customer o) {if(!(personList.contains(o)))personList.add(o);}public void deleteCustomer(Customer o) {if((personList.contains(o)))personList.remove(o);}public void notifyCustomer() {if(changed){try{Customer customer = personList.get(i);customer.orderCake(name);i++;changed = false;}catch(Exception e){System.out.println("没有新的订购信息");}}}public void getNewName(String str){if(str.equals(name))changed = false;else{name = str;changed = true;}}}c)观察者Customer.java：package net.xsl.ordercake.order;public interface Customer {public void orderCake(String name);}d)体观察者一EastVilla.java：package net.xsl.ordercake.order;import net.xsl.ordercake.creator.MakeChocolateCake;import net.xsl.ordercake.creator.MakeFruityCake;import net.xsl.ordercake.creator.MakeMilkCake;import net.xsl.ordercake.jdbc.JDBCFacade;import net.xsl.ordercake.product.ChocolateFactory;import net.xsl.ordercake.product.FruitFactory;import kFactory;public class EastVilla implements Customer{Shop shop;private String cakeType;public EastVilla(Shop shop,String cakeType){this.shop = shop;this.cakeType = cakeType;shop.addCustomer(this);}public void orderCake(String name){System.out.println(name+"订了一个"+cakeType+"蛋糕");JDBCFacade dbFacade=new JDBCFacade();String sqlStr = "select * from ordercake";String sqlStr1 = "insert into ordercake(cakeType, name, quantity)"+ " VALUES ('"+cakeType+"','"+name+"','1')";dbFacade.jdbcInsert(sqlStr1);System.out.println("查询插入之后新的数据库");dbFacade.jdbcSelect(sqlStr);if(cakeType.equals("草莓水果") || cakeType.equals("葡萄水果")){MakeFruityCake eastVilla = new MakeFruityCake(cakeType);FruitFactory fruitCake = eastVilla.makeFruityCake();fruitCake.createCake();}else if(cakeType.equals("牛奶巧克力") || cakeType.equals("黑巧克力")){MakeChocolateCake eastVilla1 = newMakeChocolateCake(cakeType);ChocolateFactory chocolateCake =eastVilla1.makeChocolateCake();chocolateCake.createCake();}else if(cakeType.equals("双层鲜奶") || cakeType.equals("甜奶")){MakeMilkCake eastVilla1 = new MakeMilkCake(cakeType);MilkFactory milkCake = eastVilla1.makeMilkCake();milkCake.createCake();}}}e)具体观察者二WestVilla.java：package net.xsl.ordercake.order;import net.xsl.ordercake.creator.MakeChocolateCake;import net.xsl.ordercake.creator.MakeFruityCake;import net.xsl.ordercake.creator.MakeMilkCake;import net.xsl.ordercake.jdbc.JDBCFacade;import net.xsl.ordercake.product.ChocolateFactory;import net.xsl.ordercake.product.FruitFactory;import kFactory;public class WestVilla implements Customer{Shop shop;private String cakeType;public WestVilla(Shop shop,String cakeType){this.shop = shop;this.cakeType = cakeType;shop.addCustomer(this);}public void orderCake(String name){System.out.println(name+"订了一个"+cakeType+"蛋糕");JDBCFacade dbFacade=new JDBCFacade();String sqlStr = "select * from ordercake";String sqlStr1 = "insert into ordercake(cakeType, name, quantity)"+ " VALUES ('"+cakeType+"','"+name+"','1')";dbFacade.jdbcInsert(sqlStr1);System.out.println("查询插入之后新的数据库");dbFacade.jdbcSelect(sqlStr);if(cakeType.equals("草莓水果") || cakeType.equals("葡萄水果")){MakeFruityCake westVilla = new MakeFruityCake(cakeType);FruitFactory fruitCake = westVilla.makeFruityCake();fruitCake.createCake();}else if(cakeType.equals("牛奶巧克力") || cakeType.equals("黑巧克力")){MakeChocolateCake westVilla1 = newMakeChocolateCake(cakeType);ChocolateFactory chocolateCake =westVilla1.makeChocolateCake();chocolateCake.createCake();}else if(cakeType.equals("双层鲜奶") || cakeType.equals("甜奶")){MakeMilkCake westVilla1 = new MakeMilkCake(cakeType);MilkFactory milkCake = westVilla1.makeMilkCake();milkCake.createCake();}}}(四)JDBC（门面模式）JDBCFacade.java：package net.xsl.ordercake.jdbc;import java.sql.Connection;import java.sql.DriverManager;import java.sql.ResultSet;import java.sql.ResultSetMetaData;import java.sql.SQLException;import java.sql.Statement;public class JDBCFacade {Connection conn = null;Statement stmt = null;ResultSet rs = null;String sqlStr = "";public void createStatement() {try {stmt = conn.createStatement();} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}public ResultSet jdbcSelect(String sqlStr){this.sqlStr = sqlStr;getConnection();createStatement();try {rs = stmt.executeQuery(sqlStr);ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();int j = 0;j = rsmd.getColumnCount();while(rs.next()){for(int i=0;i<j;i++){System.out.print(rs.getString(i+1));System.out.print("\t");}System.out.println();}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}return rs;}public void jdbcUpdate(String sqlStr) {this.sqlStr = sqlStr;getConnection();createStatement();try {int count = stmt.executeUpdate(sqlStr);System.out.println("表更新 " + count + " 条数据");} catch (SQLException e) {System.out.println("更新数据失败");}}public void jdbcInsert(String sqlStr) {this.sqlStr = sqlStr;getConnection();createStatement();try {int count = stmt.executeUpdate(sqlStr);System.out.println("向表插入 " + count + " 条数据");} catch (SQLException e) {System.out.println("插入数据失败" + e.getMessage());}}public void jdbcDelete(String sqlStr) {this.sqlStr = sqlStr;getConnection();createStatement();try {int count = stmt.executeUpdate(sqlStr);System.out.println("向表删除 " + count + " 条数据");} catch (SQLException e) {System.out.println("删除数据失败");}}public void jdbcClose(){try {rs.close();stmt.close();conn.close();} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}public Connection getConnection() {try {Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/cakeshop","root","admin");} catch (Exception e) {System.out.println("数据库连接失败" + e.getMessage());}return conn;}}(五)构造蛋糕（工厂方法模式）：a)构造者MakeCake.java：package net.xsl.ordercake.creator;public interface MakeCake {}b)具体构造者一MakeChocolateCake.java：package net.xsl.ordercake.creator;import net.xsl.ordercake.product.ChocolateFactory;public class MakeChocolateCake implements MakeCake{ private String cakeType;public MakeChocolateCake(String cakeType){this.cakeType = cakeType;}public ChocolateFactory makeChocolateCake(){return new ChocolateFactory(cakeType);}}c)具体构造者二MakeFruityCake.java：package net.xsl.ordercake.creator;import net.xsl.ordercake.product.FruitFactory;public class MakeFruityCake implements MakeCake{ private String cakeType;public MakeFruityCake(String cakeType){this.cakeType = cakeType;}public FruitFactory makeFruityCake(){return new FruitFactory(cakeType);}}d)具体构造者三MakeMilkCake.java：package net.xsl.ordercake.creator;import kFactory;public class MakeMilkCake implements MakeCake{ private String cakeType;public MakeMilkCake(String cakeType){this.cakeType = cakeType;}public MilkFactory makeMilkCake(){return new MilkFactory(cakeType);}}e)抽象产品Factory.java：package net.xsl.ordercake.product;public interface Factory {public void createCake();}f)具体产品一FruitFactory.java：package net.xsl.ordercake.product;public class FruitFactory implements Factory{ private String cakeType;public FruitFactory(String cakeType){this.cakeType = cakeType;}public void createCake(){try{if (cakeType.equals("草莓水果")){FruityCake strawberryCake = new StrawberryCake();strawberryCake.show();}else if (cakeType.equals("葡萄水果")) {FruityCake grapeCake = new GrapeCake();grapeCake.show();}}catch (Exception e){System.out.println("制作"+cakeType+"蛋糕失败");}}}g)具体产品二MilkFactory.java：package net.xsl.ordercake.product;public class MilkFactory implements Factory{private String cakeType;public MilkFactory(String cakeType){this.cakeType = cakeType;}public void createCake(){try{if (cakeType.equals("双层鲜奶")){MilkCake doubleMilkCake = new DoubleMilkCake();doubleMilkCake.show();}else if (cakeType.equals("甜奶")) {MilkCake sweetMilkCake = new SweetMilkCake();sweetMilkCake.show();}}catch (Exception e){System.out.println("制作"+cakeType+"蛋糕失败");}}}h)具体产品三ChocolateFactory.java：package net.xsl.ordercake.product;public class ChocolateFactory {private String cakeType;public ChocolateFactory(String cakeType){this.cakeType = cakeType ;}public void createCake(){try{if (cakeType.equals("牛奶巧克力")){ChocolateCake milkChocolateCake = new MilkChocolateCake();milkChocolateCake.show();}else if (cakeType.equals("黑巧克力")) {ChocolateCake darkChocolateCake = new DarkChocolateCake();darkChocolateCake.show();}}catch (Exception e){System.out.println("制作"+cakeType+"蛋糕失败");}}}(六)蛋糕工厂（简单工厂模式）：a)水果蛋糕：i.FruitFactory.java（第五项构造蛋糕中已贴出）：ii.接口类FruityCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public interface FruityCake {public void show();}iii.实现接口：StrawberryCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class StrawberryCake implements FruityCake{ public void show() {System.out.println("生产了一个草莓水果蛋糕");}}GrapeCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class GrapeCake implements FruityCake{public void show() {System.out.println("生产了一个葡萄水果蛋糕");}}b)牛奶蛋糕：kFactory.java（第五项构造蛋糕中已贴出）：ii.接口类MilkCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public interface MilkCake {void show();}iii.实现接口：SweetMilkCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class SweetMilkCake implements MilkCake{ public void show() {System.out.println("生产了一个甜奶蛋糕");}}DoubleMilkCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class DoubleMilkCake implements MilkCake{public void show() {System.out.println("生产了一个双层鲜奶蛋糕");}}c)巧克力蛋糕：i.ChocolateFactory.java（第五项构造蛋糕中已贴出）：ii.接口类ChocolateCake.javapackage net.xsl.ordercake.product;public interface ChocolateCake {void show();}iii.实现接口：DarkChocolateCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class DarkChocolateCake implements ChocolateCake{public void show() {System.out.println("生产了一个黑巧克力蛋糕");}}MilkChocolateCake.java：package net.xsl.ordercake.product;public class MilkChocolateCake implements ChocolateCake{public void show() {System.out.println("生产了一个牛奶巧克力蛋糕");}}六、程序运行截图七、实验总结本次实验的实现过程中，对有些模式理解还不是很深刻，后来通过翻阅教科书，研究它的示例程序，还有老师的ppt，其中最重要的是它的类图，最终使用了出来，并把它和其他模式结合在一起。

设计模式实验报告一、实验目的通过本次实验，旨在让学生了解并掌握常见的设计模式，在实际场景中使用设计模式来解决软件设计中的复杂问题。

二、实验内容1.理论研究：学生需要深入研究常见的设计模式，包括创建型、结构型和行为型设计模式，并了解每种设计模式的适用场景和解决方案。

2.实践应用：学生需要选择3种不同类型的设计模式进行实践应用，并编写代码来演示每种设计模式的应用。

三、实验过程1.理论研究在理论研究阶段，我选择了单例模式、适配器模式和策略模式进行深入研究。

1.1单例模式单例模式是一种常用的创建型设计模式。

它保证其中一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。

单例模式适用于需要频繁创建和销毁对象的场合。

1.2适配器模式适配器模式是一种常用的结构型设计模式。

它将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

适配器模式可以让不兼容的类能够合作，提供一个统一的接口。

1.3策略模式策略模式是一种常用的行为型设计模式。

它定义一系列算法，将它们封装起来，并且使它们可以相互替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。

2.实践应用在实践应用阶段，我选择了Java编写代码来演示每种设计模式的应用。

2.1单例模式应用首先，我创建了一个Singleton类，保证该类只有一个实例。

在该类中声明一个私有静态变量instance，并将构造方法设置为私有，防止在外部创建新的实例。

然后，通过一个公有的静态方法来获取该类的实例。

2.2适配器模式应用接下来，我创建了一个MediaPlayer接口，包含了播放音频和视频的两个方法。

然后，我创建了一个AdvancedMusicPlayer类，实现了播放音频的方法。

接着，我创建了一个MediaPlayerAdapter类，实现了MediaPlayer接口，将AdvancedMusicPlayer适配成MediaPlayer的形式。

使用适配器模式可以让调用方可以统一调用MediaPlayer的接口，无需知道具体使用的是AdvancedMusicPlayer。