软件设计模式与软件体系结构实验报告

一、实验目的1. 理解软件体系结构的基本概念和原理。

2. 掌握两种常见的软件体系结构风格：顺序批处理和管道-过滤器。

3. 通过实际操作，加深对软件体系结构设计方法和实践的理解。

二、实验内容1. 实验题目：软件体系结构实验2. 实验目的：（1）理解软件体系结构的基本概念和原理。

（2）掌握顺序批处理和管道-过滤器两种软件体系结构风格。

（3）通过实际操作，加深对软件体系结构设计方法和实践的理解。

3. 实验要求：（1）熟悉Java编程语言。

（2）了解面向对象编程思想。

（3）掌握软件体系结构设计的基本原则和方法。

4. 实验器材：（1）计算机一台。

（2）Java开发环境。

（3）实验指导书。

三、实验步骤1. 创建实验项目，并设置项目属性。

2. 设计顺序批处理风格的软件体系结构。

（1）创建一个数据流问题，例如计算10000个数的平均值。

（2）将数据流问题分解为多个处理步骤，如读取数据、计算平均值、输出结果等。

（3）为每个处理步骤创建相应的类，实现具体功能。

（4）编写主程序，将数据流问题传递给各个处理步骤，实现整个数据流处理过程。

3. 设计管道-过滤器风格的软件体系结构。

（1）创建一个数据流问题，例如过滤并输出指定范围内的偶数。

（2）将数据流问题分解为多个处理步骤，如读取数据、过滤数据、输出结果等。

（3）为每个处理步骤创建相应的类，实现具体功能。

（4）通过接口连接各个处理步骤，实现数据流的传递和处理。

4. 编写实验报告，总结实验过程和心得体会。

四、实验结果分析1. 批处理风格与管道-过滤器风格的比较：（1）批处理风格：数据以整体的形式传输，数据总量有限；处理过程之间互不调用。

（2）管道-过滤器风格：数据以数据流的形式传输，数据量可以无限制；处理过程之间通过接口连接，实现数据流的传递和处理。

2. 实验过程中遇到的问题及解决方法：（1）问题：如何设计合理的处理步骤？解决方法：根据数据流问题，将问题分解为多个处理步骤，并确保每个步骤的功能单一、易于实现。

软件设计模式与软件体系结构实验报告《软件体系结构》大作业（1）学院：软件学院课程名称：软件体系结构专业班级：学生姓名：学号：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：年月日评分表1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。

小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。

另外，组长负责文档制作。

2、评分表作业正文需要包括以下内容：1、作业题目内容的详细描述。

2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。

4、完成本题目所设计的程序代码。

5、程序运行的典型界面截图1、作业题目内容的详细描述。

【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。

现在需要扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance 的类，而且需要编写此类和其它需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。

【作业 2.1-1】在例 2.4中，设计而且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（Condo）的查询。

要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），而且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。

2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。

【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式。

实习报告：软件开发中的软件架构与设计模式一、引言作为一名软件开发实习生，我在过去的几个月中有幸参与了一项大型软件项目的开发。

在这个过程中，我深刻认识到软件架构和设计模式在软件开发中的重要性。

本篇实习报告将分享我的学习和工作经验，重点探讨软件架构和设计模式在实际开发中的应用。

二、软件架构概述软件架构是指一个系统的组织结构，它决定了系统中各个组件的关系和交互方式。

一个良好的软件架构能够提供可靠性、可扩展性和可维护性，有利于团队协作和代码重用。

在软件开发过程中，我们通常使用多层架构、微服务架构等来组织系统。

1. 多层架构多层架构是一种常见的软件架构模式，通常包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。

在我们的项目中，我们使用了三层架构。

表示层负责处理用户的请求和响应，业务逻辑层负责处理具体的业务逻辑，数据访问层负责与数据库进行交互。

通过这种分层的方式，我们可以将不同的功能模块进行分离，提高系统的可维护性和扩展性。

2. 微服务架构微服务架构是一种分布式的架构模式，将单个应用划分为一组小型服务，每个服务都独立运行并通过轻量级的通信机制进行交互。

这种架构模式能够实现松耦合、高内聚的系统，提高系统的可伸缩性和灵活性。

在我们的项目中，我们将不同的业务功能划分为独立的服务，并通过消息队列和RESTful API进行通信。

三、设计模式在实际开发中的应用设计模式是在软件开发过程中反复出现的问题的解决方案，它可以提高代码的可读性、可重用性和可维护性。

在我们的项目中，我们广泛应用了一些常见的设计模式，下面我将介绍其中几种。

1. 单例模式单例模式是一种保证一个类只有一个实例的设计模式。

在我们的项目中，我们使用了单例模式来管理全局的配置信息，例如数据库连接池和缓存管理器。

通过使用单例模式，我们可以避免重复创建对象，减少资源的浪费。

2. 工厂模式工厂模式是一种用于创建对象的设计模式，它将对象的创建过程封装在一个工厂类中，客户端只需通过工厂类获取所需对象，而不需要关心对象的具体创建细节。

软件体系结构与设计模式实验10实验报告1、某公司欲开发一套机房监控系统，如果机房达到某一指定温度，传感器将作出反应，将信号传递给响应设备，如警示灯将闪烁、报警器将发出报警、安全逃生门将自动开启、隔热门将自动关闭等，每一种响应设备的行为由专门的程序来控制，采用观察者模式来设计该系统。

（1）UML类图（2）实现代码package question1;import java.util.ArrayList;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public abstract class RoomSubject {protected ArrayList observers = new ArrayList<>();private float temperature;public void setTemperature(float temperature) {this.temperature = temperature;}public float getTemperature() {return temperature;}public void attach(Sensor sensor){observers.add(sensor);}public void detach(Sensor sensor){observers.remove(sensor);}public abstract void checkTemperature(float temperature);}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class TemperatureController extends RoomSubject{ @Overridepublic void checkTemperature(float temperature){if (temperature > 39) {System.out.println("机房温度已超过正常温度，目前达到"+temperature+"℃");for (Object object : observers) {((Sensor)object).response();}}else{System.out.println("机房当前温度为"+temperature+",在正常范围,无需发布任何提醒！");}}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public interface Sensor {void response();package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class Alertor implements Sensor{@Overridepublic void response() {System.out.println("报警器正在发出报警声！");}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class WarnningLight implements Sensor{@Overridepublic void response() {System.out.println("警示灯正在闪烁！");}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class EscapeDoor implements Sensor{@Overridepublic void response() {System.out.println("安全逃生门已打开！");}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class HeatIsolationDoor implements Sensor{ @Overridepublic void response() {System.out.println("隔热门已关闭！");}}（3）测试代码package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月11日**/public class Client {public static void main(String[] args) {RoomSubject subject = new TemperatureController();Sensor alertor,light,escapeDoor,heatIsolationDoor;alertor = new Alertor();light = new WarnningLight();escapeDoor = new EscapeDoor();heatIsolationDoor = new HeatIsolationDoor();subject.attach(alertor);subject.attach(light);subject.attach(escapeDoor);subject.attach(heatIsolationDoor);subject.checkTemperature(42);}}（4）结果截图正常温度：subject.checkTemperature(34);2、Strategy模式的应用某公司专门销售各种打印机，销售打印机时都有一定的折扣让利给顾客，但折扣计算的方法有很多种，如：不打折；每台减扣固定的金额；按售价的5%打折等等，且折扣计算方法可能发生变化。

软件开发实习报告：软件架构与设计模式应用一、引言软件开发是现代社会中不可或缺的一部分，而软件架构和设计模式则是构建高质量、可维护和可扩展软件的关键要素。

在我的软件开发实习期间，我有幸参与了一个大型软件项目的开发，深入学习和应用了软件架构和设计模式。

本篇报告旨在总结我在实习中学到的内容，并分享实践中的经验和教训。

二、软件架构的应用1. 定义和目标软件架构是指整个软件系统的组织和结构，它决定了软件的质量、可维护性和可扩展性。

在实习期间，我意识到软件架构的重要性，并努力应用它来设计和开发我们的项目。

2. 模块化架构在项目中，我们采用了模块化架构来实现各个功能模块的独立开发和集成。

通过将系统拆分成多个模块，我们能够提高开发效率和代码复用性。

此外，模块化架构还便于团队协作和测试。

3. 分层架构为了保持清晰的代码结构和职责分离，我们采用了分层架构。

我们将系统划分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，每一层都有明确的职责和接口。

通过分层架构，我们能够更好地组织代码，并方便对特定功能进行修改和维护。

4. 规范化架构为了确保团队成员之间的代码风格一致，我们引入了规范化的架构。

通过规范化的架构，我们能够减少代码冲突和Bug的产生，并提高代码的可读性和可维护性。

我们采用了一些常见的规范化工具和框架，如Lint工具和代码规范检查。

5. 微服务架构在实习过程中，我还接触到了微服务架构并应用于我们的项目中。

通过将系统拆分成独立的微服务，我们能够实现更高的可扩展性和部署灵活性。

微服务架构还能够提高系统的容错能力和性能。

三、设计模式的应用1. 单例模式在项目中，我们广泛应用了单例模式来确保某些类只有一个实例。

通过使用单例模式，我们能够减少系统中的冗余对象，提高资源利用率，并确保全局数据的一致性。

2. 工厂模式为了简化对象的创建过程，我们使用了工厂模式。

通过使用工厂模式，我们能够将对象的创建过程封装起来，并提供统一的接口。

这不仅减少了代码的依赖性，还提高了系统的可扩展性。

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。

软件开发岗位实习报告：软件架构与设计模式一、前言本报告是关于我在软件开发岗位实习期间所学到的软件架构与设计模式方面的经验总结。

作为一名软件开发实习生，我有幸参与了公司的一个大型软件项目的开发工作，并负责其中的一部分模块的设计与实现。

通过这次实习，我深刻意识到软件架构与设计模式在软件开发过程中的重要性，也深入了解了其对提高代码质量、提升开发效率等方面的积极影响。

二、软件架构的重要性软件架构是软件系统的基石，它决定了软件系统的发展、维护和扩展能力。

一个好的软件架构能够使系统具备良好的可维护性、可扩展性和可测试性，有助于团队合作和代码重用。

在实习期间，我遇到了一个由于软件架构不合理导致的问题。

由于之前没有进行充分的需求分析和系统设计，软件模块之间存在紧耦合的关系，当需要修改一个模块时，不得不同时修改其他相关模块。

这导致了开发周期的延长、维护困难和代码质量的下降。

通过这次经验，我深刻认识到一个好的软件架构对于项目的成功非常关键。

三、常用的软件架构模式1. 分层架构分层架构是一种将软件系统划分为若干个独立的层次的架构模式。

常见的分层架构包括三层架构和四层架构。

三层架构将软件系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层三个层次，使得各个层次之间的关系清晰，并且能够实现高内聚、低耦合的设计原则。

四层架构在三层架构的基础上增加了一个应用服务层，用于处理系统业务逻辑和对外提供接口。

2.微服务架构微服务架构是一种将软件系统划分为一系列小型、独立的服务的架构模式。

每个微服务都有自己独立的数据库，且可以独立开发、部署和扩展。

微服务架构能够提高系统的可伸缩性、可维护性和可测试性。

在实习期间，我参与了公司的一个微服务项目，通过将系统拆分为多个微服务，实现了各个服务的独立开发和部署，大大提高了开发效率。

四、常用的设计模式设计模式是一种在面向对象编程中，用于解决常见设计问题的可复用解决方案。

以下是我在实习期间常用的几种设计模式：1.单例模式单例模式是一种保证一个类只有一个实例的设计模式。

软件体系结构与设计模式实验9实验报告1、某系统提供了一个数据加密功能，可以对字符串进行加密。

最简单的加密算法通过对字母进行移位来实现，同时还提供了稍复杂的逆向输出加密，还提供了更为高级的求模加密。

用户先使用最简单的加密算法对字符串进行加密，如果觉得还不够可以对加密之后的结果使用其他加密算法进行二次加密，当然也可以进行第三次加密。

现使用装饰模式设计该多重加密系统。

（1）UML类图（2）实现代码package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public interface Cipher {String encrypt(String plainText);}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public class SimpleCipher implements Cipher{@Overridepublic String encrypt(String plainText) {String str = "";for (int i = 0; i < plainText.length(); i++) { char c = plainText.charAt(i);if (c>='a'&& c<='z') {c += 6;if (c>'z') {c -= 26;}if (c<'a') {c += 26;}}if (c>='A'&& c<='Z') {c += 6;if (c>'Z') {c -= 26;}if (c<'A') {c += 26;}}str += c;}return str;}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public class CipherDecorator implements Cipher{ private Cipher cipher;public CipherDecorator(Cipher cipher) {this.cipher = cipher;}@Overridepublic String encrypt(String plainText) {return cipher.encrypt(plainText);}}package question1;import java.time.format.ResolverStyle;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public class ComplexCipher extends CipherDecorator{ public ComplexCipher(Cipher cipher) {super(cipher);}public String reverse(String text){String string = "";for (int i = text.length(); i >0; i--) {string += text.substring(i-1,i);}return string;}@Overridepublic String encrypt(String plainText) {String result = super.encrypt(plainText);result = reverse(result);return result;}}package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public class AdvancedCipher extends CipherDecorator{ public AdvancedCipher(Cipher cipher) {super(cipher);}public String mod(String text){String str = "";for (int i = 0; i < text.length(); i++) {String cString = String.valueOf(text.charAt(i)%6);str += cString;}return str;}public String encrypt(String plainText) {String result = super.encrypt(plainText);result = mod(result);return result;}}（3）测试代码package question1;/***@Description:*@Author: Xxx*@Date: 2020年5月10日**/public class Client {public static void main(String[] args) {String password = "dailyTan";String cpasswd;Cipher sc,cc,ac;sc = new SimpleCipher();cpasswd = sc.encrypt(password);System.out.println("After SimpleCipher: "+cpasswd);cc = new ComplexCipher(sc);cpasswd = cc.encrypt(password);System.out.println("After ComplexCipher: "+cpasswd);ac = new AdvancedCipher(sc);cpasswd = ac.encrypt(password);System.out.println("After AdvancedCipher: "+cpasswd);}（4）结果截图2、某OA系统采用享元模式设计权限与管理模块，在该模块中，将与系统功能相对应的业务类设计为享元类并将相应的义务对象存储到享元池中（可使用Map实现，key为业务对象对应的权限编码，value为业务对象）。

实验七、文件共享器11. 实验目的：①学习C/S软件设计思想；②了解C/S方式的简单实现；③掌握C/S方式的核心思想，认识其优缺点。

2. 实验内容：设计一个文件共享系统，分为服务器和客户端。

服务器需要的功能有：添加共享文件（或目录）；删除共享文件（或目录）；打开一个端口可以供客户端连接/选择文件/下载文件；接受客户端共享的文件（传文件给服务器）并保存在服务器，供客户端下载。

客户端的功能有：连接服务器；从服务器获取文件列表；从服务器下载指定文件；上传文件给服务器。

3.c/s设计思想：C/S结构，即Client/Server(客户机/服务器)结构，（Client/Server或客户/服务器模式）：Client和Server常常分别处在相距很远的两台计算机上，Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序，再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户；Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户程序。

传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。

由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。

而且代价高，效率低。

4.c/s工作模式：C/S 结构的基本原则是将计算机应用任务分解成多个子任务，由多台计算机分工完成，即采用“功能分布”原则。

客户端完成数据处理，数据表示以及用户接口功能；服务器端完成DBMS（数据库管理系统）的核心功能。

这种客户请求服务、服务器提供服务的处理方式是一种新型的计算机应用模式。

5.优缺点：优点：1，数据安全性比较。

由于C/S结构软件的数据分布特性，客户端所发生的火灾、盗抢、地震、病毒、黑客等都成了可怕的数据杀手。