创建型模式篇
.NET设计模式开篇
——.NET设计模式系列之一
Terrylee，2005年12月06日前言
加入Design & Pattern团队有几个月的时间了，惭愧的是从没有写过关于设计模式的随笔，得到wayfarer的同意，把企业库系列的随笔放在了团队的首页上。不是不想去写这样的随笔，也不是没有时间，自己初学设计模式，去写设计模式的文章，有点班门弄斧的味道。园子里吕震宇老师的《设计模式系列》和wayfarer的《设计之道》堪称设计模式里的经典之作。可是正如wafarer所说的那样，受到发表欲的蛊惑，本着交流就是进步的想法，思考再三，还是决定写这样的随笔，来对设计模式做一些探索和总结，起名曰“探索设计模式”，有些言过其实，就当是记录自己学习设计模式的历程吧，不过还是希望能得到各位前辈的指点！
设计模式
设计模式是规则吗？
地上本没有路，走得人多了也就成了路。设计模式如同此理，它是经验的传承，并非体系；是被前人发现，经过总结形成了一套某一类问题的一般性解决方案，而不是被设计出来的定性规则；它不像算法那样可以照搬照用。
设计模式是架构吗？
架构和模式应该是一个属于相互涵盖的过程，但是总体来说架构更加关注的是所谓的High -Level Design,而模式关注的重点在于通过经验提取的“准则或指导方案”在设计中的应用，因此在不同层面考虑问题的时候就形成了不同问题域上的模式。模式的目标是，把共通问题中的不变部分和变化部分分离出来。不变的部分，就构成了模式，因此，模式是一个经验提取的“准则”，
并且在一次一次的实践中得到验证，在不同的层次有不同的模式，小到语言实现，大到架构。在不同的层面上，模式提供不同层面的指导。
设计模式，软件的永恒之道？
这个问题没有答案，有的只是讨论，看一下一位前辈结合建筑学得出的几点心得吧：
和建筑结构一样，软件中亦有诸多的“内力”。和建筑设计一样，软件设计也应该努力疏解系统中的内力，使系统趋于稳定、有生气。一切的软件设计都应该由此出发。
任何系统都需要有变化，任何系统都会走向死亡。作为设计者，应该拥抱变化、利用变化，而不是逃避变化。
好的软件只能“产生”而不能“创造”，我们所能做的只是用一个相对好的过程，尽量使软件朝向好的方向发展。
需要设计模式吗？
答案是肯定的，但你需要确定的是模式的应用是否过度？我得承认，世界上有很多天才的程序员，他可以在一段代码中包含6 种设计模式，也可以不用模式而把设计做得很好。但我们的目标是追求有效的设计，而设计模式可以为这个目标提供某种参考模型、设计方法。
我们不需要奉GOF的设计模式为圭臬，但合理的运用设计模式，才是正确的抉择。很多人看过GOF的《Design Patterns》，对这23 种模式也背得滚瓜烂熟。但重要的不是你熟记了多少个模式的名称，关键还在于付诸实践的运用。为了有效地设计，而去熟悉某种模式所花费的代价是值得的，因为很快你会在设计中发现这种模式真的很好，很多时候它令得你的设计更加简单了。
其实在软件设计人员中，唾弃设计模式的可能很少，盲目夸大设计模式功用的反而更多。言必谈“模式”，并不能使你成为优秀的架构师。真正出色的设计师，懂得判断运用模式的时机。
还有一个问题是，很多才踏入软件设计领域的人员，往往对设计模式很困惑。对于他们来说，由于没有项目的实际经验，OO 的思想也还未曾建立，设计模式未免过于高深了。其实，即使是非常有经验的程序员，也不敢夸口对各种模式都能合理应用。[--摘自wayfare的设计之道] 后记
关于设计模式的理论性的文章，已经写了很多了，我不想再继续重复抄写下去，仅记录下上面几段话，用它来作探索设计模式系列的一个开篇吧。[现已更名为.NET设计模式]
单件模式（Singleton Pattern）
——.NET设计模式系列之二
Terrylee，2005年12月07日概述
Singleton模式要求一个类有且仅有一个实例，并且提供了一个全局的访问点。这就提出了一个问题：如何绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例？客户程序在调用某一个类时，它是不会考虑这个类是否只能有一个实例等问题的，所以，这应该是类设计者的责任，而不是类使用者的责任。
从另一个角度来说，Singleton模式其实也是一种职责型模式。因为我们创建了一个对象，这个对象扮演了独一无二的角色，在这个单独的对象实例中，它集中了它所属类的所有权力，同时它也肩负了行使这种权力的职责！
意图
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
模型图
逻辑模型图：
物理模型图：
生活中的例子
美国总统的职位是Singleton，美国宪法规定了总统的选举，任期以及继任的顺序。这样，在任何时刻只能由一个现任的总统。无论现任总统的身份为何，其头衔"美利坚合众国总统"是访问这个职位的人的一个全局的访问点。
五种实现
1．简单实现
1public sealed class Singleton
2{
3static Singleton instance=null;
4
5 Singleton()
6 {
7 }
8
9public static Singleton Instance
10 {
11get
12 {
13if (instance==null)
14 {
15 instance = new Singleton();
16 }
17return instance;
18 }
19 }
20}
这种方式的实现对于线程来说并不是安全的，因为在多线程的环境下有可能得到Singleto n类的多个实例。如果同时有两个线程去判断（instance == null），并且得到的结果为真，这时两个线程都会创建类Singleton的实例，这样就违背了Singleton模式的原则。实际上在上述代码中，有可能在计算出表达式的值之前，对象实例已经被创建，但是内存模型并不能保证对象实例在第二个线程创建之前被发现。
该实现方式主要有两个优点：
●由于实例是在Instance属性方法内部创建的，因此类可以使用附加功能（例如，对子类进行实例
化），即使它可能引入不想要的依赖性。
●直到对象要求产生一个实例才执行实例化；这种方法称为“惰性实例化”。惰性实例化避免了在应
用程序启动时实例化不必要的 singleton。
2．安全的线程
1public sealed class Singleton
2{
3static Singleton instance=null;
4static readonly object padlock = new object();
5
6 Singleton()
7 {
8 }
9
10public static Singleton Instance
11 {
12get
13 {
14lock (padlock)
15 {
16if (instance==null)
17 {
18 instance = new Singleton();
19 }
20return instance;
21 }
22 }
23 }
24}
25
26
这种方式的实现对于线程来说是安全的。我们首先创建了一个进程辅助对象，线程在进入时先对辅助对象加锁然后再检测对象是否被创建，这样可以确保只有一个实例被创建，因为在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入。这种情况下，对象实例由最先进入的那个线程创建，后来的线程在进入时（instence == null）为假，不会再去创建对象实例了。但是这种实现方式增加了额外的开销，损失了性能。
3．双重锁定
1public sealed class Singleton
2{
3static Singleton instance=null;
4static readonly object padlock = new object();
5
6 Singleton()
7 {
8 }
9
10public static Singleton Instance
11 {
12get
13 {
14if (instance==null)
15 {
16lock (padlock)
17 {
18if (instance==null)
19 {
20 instance = new Singleton();
21 }
22 }
23 }
24return instance;
25 }
26 }
27}
28
这种实现方式对多线程来说是安全的，同时线程不是每次都加锁，只有判断对象实例没有被创建时它才加锁，有了我们上面第一部分的里面的分析，我们知道，加锁后还得再进行对象是否已被创建的判断。它解决了线程并发问题，同时避免在每个Instance属性方法的调用中都出现独占锁定。它还允许您将实例化延迟到第一次访问对象时发生。实际上，应用程序很少需要
这种类型的实现。大多数情况下我们会用静态初始化。这种方式仍然有很多缺点：无法实现延迟初始化。
4．静态初始化
1public sealed class Singleton
2{
3static readonly Singleton instance=new Singleton();
4
5static Singleton()
6 {
7 }
8
9 Singleton()
10 {
11 }
12
13public static Singleton Instance
14 {
15get
16 {
17return instance;
18 }
19 }
20}
21
看到上面这段富有戏剧性的代码，我们可能会产生怀疑，这还是Singleton模式吗？在此实现中，将在第一次引用类的任何成员时创建实例。公共语言运行库负责处理变量初始化。该类
标记为sealed 以阻止发生派生，而派生可能会增加实例。此外，变量标记为 readonly，这意味着只能在静态初始化期间（此处显示的示例）或在类构造函数中分配变量。
该实现与前面的示例类似，不同之处在于它依赖公共语言运行库来初始化变量。它仍然可以用来解决Singleton 模式试图解决的两个基本问题：全局访问和实例化控制。公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点。此外，由于构造函数是私有的，因此不能在类本身以外实例化Singleton 类；因此，变量引用的是可以在系统中存在的唯一的实例。
由于Singleton 实例被私有静态成员变量引用，因此在类首次被对Instance属性的调用所引用之前，不会发生实例化。
这种方法唯一的潜在缺点是，您对实例化机制的控制权较少。在Design Patterns形式中，您能够在实例化之前使用非默认的构造函数或执行其他任务。由于在此解决方案中由.N ET Framework 负责执行初始化，因此您没有这些选项。在大多数情况下，静态初始化是在 .NET 中实现Singleton的首选方法。
5．延迟初始化
1public sealed class Singleton
2{
3 Singleton()
4 {
5 }
6
7public static Singleton Instance
8 {
9get
10 {
11return Nested.instance;
12 }
13 }
14
15class Nested
16 {
17static Nested()
18 {
19 }
20
21internal static readonly Singleton instance = new Singleton();
22 }
23}
24
这里，初始化工作有Nested类的一个静态成员来完成，这样就实现了延迟初始化，并具有很多的优势，是值得推荐的一种实
现方式。
实现要点
Singleton模式是限制而不是改进类的创建。
●Singleton类中的实例构造器可以设置为Protected以允许子类派生。
●Singleton模式一般不要支持Icloneable接口，因为这可能导致多个对象实例，与Singleton模
式的初衷违背。
●Singleton模式一般不要支持序列化，这也有可能导致多个对象实例，这也与Singleton模式的初
衷违背。
●Singleton只考虑了对象创建的管理，没有考虑到销毁的管理，就支持垃圾回收的平台和对象的开
销来讲，我们一般没必要对其销毁进行特殊的管理。
●理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的构造器的任意调用”。
●可以很简单的修改一个Singleton，使它有少数几个实例，这样做是允许的而且是有意义的。
优点
●实例控制：Singleton 会阻止其他对象实例化其自己的Singleton对象的副本，从而确保所有对
象都访问唯一实例
●灵活性：因为类控制了实例化过程，所以类可以更加灵活修改实例化过程
缺点
●开销：虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开
销。可以通过使用静态初始化解决此问题，上面的五种实现方式中已经说过了。
●可能的开发混淆：使用singleton对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用
new 关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码，因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
●对象的生存期：Singleton 不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中（例如基于 .N
ET Framework 的语言），只有Singleton类能够导致实例被取消分配，因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中（如 C++），其他类可以删除
对象实例，但这样会导致Singleton类中出现悬浮引用。
适用性
●当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
●当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例
时。
应用场景
●每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，避免两个打印作业同时输出到
打印机。
（摘自吕震宇的C#设计模式（7）－Singleton Pattern）
●PC机中可能有几个串口，但只能有一个COM1口的实例。
●系统中只能有一个窗口管理器。
●.NET Remoting中服务器激活对象中的Sigleton对象，确保所有的客户程序的请求都只有一个实
例来处理。
完整示例
这是一个简单的计数器例子，四个线程同时进行计数。
1using System;
2using System.Threading;
3
4namespace SigletonPattern.SigletonCounter
5{
6///
7///功能：简单计数器的单件模式
8///编写：Terrylee
9///日期：2005年12月06日
10///
11public class CountSigleton
12 {
13///存储唯一的实例
14static CountSigleton uniCounter = new CountSigleton(); 15
16///存储计数值
17private int totNum = 0;
18
19private CountSigleton()
20
21 {
22///线程延迟2000毫秒
23 Thread.Sleep(2000);
24 }
25
26static public CountSigleton Instance() 27
28 {
29
30return uniCounter;
31
32 }
33
34///计数加1
35public void Add()
36 {
37 totNum ++;
38 }
39
40///获得当前计数值
41public int GetCounter()
42 {
43return totNum;
45
46 }
47}
48
1using System;
2using System.Threading;
3using System.Text;
4
5namespace SigletonPattern.SigletonCounter 6{
7///
8///功能：创建一个多线程计数的类
9///编写：Terrylee
10///日期：2005年12月06日
11///
12public class CountMutilThread
13 {
14public CountMutilThread()
15 {
16
18
19///
20///线程工作
21///
22public static void DoSomeWork()
23 {
24///构造显示字符串
25string results = "";
26
27///创建一个Sigleton实例
28 CountSigleton MyCounter = CountSigleton.Instance();
29
30///循环调用四次
31for(int i=1;i<5;i++)
32 {
33///开始计数
34 MyCounter.Add();
35
36 results +="线程";
37 results += https://www.wendangku.net/doc/217895621.html,.ToString() + "——〉";
38 results += "当前的计数：";
39 results += MyCounter.GetCounter().ToString();
40 results += "\n";
41
42 Console.WriteLine(results);
43
44///清空显示字符串
45 results = "";
46 }
47 }
48
49public void StartMain()
50 {
51
52 Thread thread0 = Thread.CurrentThread;
53
54 https://www.wendangku.net/doc/217895621.html, = "Thread 0";
55
56 Thread thread1 =new Thread(new ThreadStart(DoSomeWork)); 57
58 https://www.wendangku.net/doc/217895621.html, = "Thread 1";
59
60 Thread thread2 =new Thread(new ThreadStart(DoSomeWork));
61
62 https://www.wendangku.net/doc/217895621.html, = "Thread 2";
63
64 Thread thread3 =new Thread(new ThreadStart(DoSomeWork)); 65
66 https://www.wendangku.net/doc/217895621.html, = "Thread 3";
67
68 thread1.Start();
69
70 thread2.Start();
71
72 thread3.Start();
73
74///线程0也只执行和其他线程相同的工作
75 DoSomeWork();
76 }
77 }
78}
79
1using System;
2using System.Text;
3using System.Threading;
4
5namespace SigletonPattern.SigletonCounter
6{
7///
8///功能：实现多线程计数器的客户端
9///编写：Terrylee
10///日期：2005年12月06日
11///
12public class CountClient
13 {
14public static void Main(string[] args)
15 {
16 CountMutilThread cmt = new CountMutilThread(); 17
18 cmt.StartMain();
19
20 Console.ReadLine();
21 }
22 }
23}
24
中南大学软件体系结构实验4-结构型设计模式实验
实验4 结构型设计模式实验 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 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，包括适配器模式、组合模式和外观模式，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. 现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int)，已知类QuickSort的quickSort(int[])方法实现了快速排序算法，类BinarySearch 的binarySearch(int[], int)方法实现了二分查找算法。试使用适配器模式设计一个系统，在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。绘制类图并编程实现。（要求实现快速排序和二分查找，使用对象适配器实现） 2. Windows Media Player和RealPlayer是两种常用的媒体播放器，它们的API结构和调用方法存在区别。现在你的应用程序需要支持这两种播放器API，而且在将来可能还需要支持新的媒体播放器，请问如何设计该应用程序绘制类图并编程模拟实现。 3. 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。 4. 某教育机构组织结构如下图所示：
创建型设计模式的习题
1.Factory Method模式和Abstract Factory模式的区别在哪？一般哪些情况下适合用前者，哪些情况下适合用后者？ 1）不同之处主要在于： 应用环境不同：FM中创建者的职责并不仅限于创建对象，而AF通常只有创建对象这一职责。 实现方式不同：FM是实现继承，抽象类实现大部分操作，通常仅将对象的创建工作延迟到子类来完成；AF是接口继承，抽象类通常不实现任何功能，仅仅定义一系列接口，子类实现抽象类定义的接口。Factory Method模式与Abstract Factory模式的区别 2） 在这些情况下使用Factory Method: 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候； 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候； 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且程序员希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。 在这些情况下使用Abstract Factory: 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。 当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。 2.解释Java中clone()方法和https://www.wendangku.net/doc/217895621.html,ng.Cloneable接口的关系，如果想要实现深拷贝可以有哪些方法？ 1）cloneable接口中的一个方法是clone方法，实现cloneable接口必须实现接口中包含的clone 方法。如果在没有实现Cloneable 接口的实例上调用Object的clone方法，则会导致抛出CloneNotSupportedException 异常。 2）实现深拷贝的方法： 实现ICloneable接口，自定义拷贝功能； 通过反射实现； 序列化/反序列化类实现。 3. https://www.wendangku.net/doc/217895621.html,ng.Math类和https://www.wendangku.net/doc/217895621.html,ng.StrictMath类是否是单例模式？ 都不是单例模式。 原因： 这两个类均有一个私有的构造函数。但是这仅仅是单例模式的必要条件，而不是充分条件。根据单例模式的三个特性可以看出，无论是Math 还是StrictMath 都没有为外界提供任何自身的实例。实际上，这两个类都是被设计来提供静态工厂方法和常量的，因此从来就不需要它们的实例，这才是它们的构造子是私有的原因。 4. 如何保证单例模式中单例的线程安全？请列举两种或以上方法。 1）将类的构造函数设计为私有的，并提供一个public static方法，返回这个对象的指针。若这个函数返回的是null，则可以创建一个对象；否则不能创建新的对象。另外，由于多线
【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告
【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。参考类图如下: reader = new FileReader();EncryptFacadecipher = new CipherMachine();writer = new FileWriter();-reader: FileReader-cipher: CipherMachine-writer: FileWriter +EncryptFacade () +fileEncrypt (String fileNameSrc,: voidString plainStr=reader.read(fileNameSrc); String fileNameDes)String
设计模式实验五
实验5 结构型和行为型设计模式实验 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 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和行为型设计模式，包括代理模式、职责链模式和命令模式，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2014-11-5 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。 2. 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。 该软件公司开发人员已完成了商务信息查询模块的开发任务，现希望能够以一种松耦合的方式向原有系统增加身份验证和日志记录功能，客户端代码可以无区别地对待原始的商务信息查询模块和增加新功能之后的商务信息查询模块，而且可能在将来还要在该信息查询模块中增加一些新的功能。 试使用代理模式设计并编程模拟实现该收费商务信息查询系统。【提示：使用保护代理和智能引用代理】 3. 某企业的SCM(Supply 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：
设计模式实验报告
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 实验代码 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace AppConfig { publicclass Singleton { privatestatic Singleton instance; private Singleton() {
} publicstatic Singleton GetInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } class Program { staticvoid Main(string[] args) { Singleton singletonOne = Singleton.GetInstance(); Singleton singletonTwo = Singleton.GetInstance(); if (singletonOne.Equals(singletonTwo)) { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是同一个实例"); } else { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是不同实例"); } Console.ReadKey(); } } } 4 实验结果
设计模式实验三
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) 、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。 、实验内容 1 ?在某图形库APl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CirCIe、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; + ini t () :void + SetColor () :void + fill () :void + SetSiZe () :void + display () :void Trian gle + in it () : v oid + SetColor () : v oid + fill () : void + SetSiZe () : v oid + display () :Void + in it () : void + SetColor () : void + fill () : void CirCI ReCta
设计模式实验三
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 : void Triangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Rectangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Client 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；
设计模式 结构型模式(包含7种)
设计模式——结构型模式（包含7种） 结构型设计模式是从程序的结构上解决模块之间的耦合问题。包括以下七种模式： 1.Adapte适配器模式：Adapter模式通过类的继承或者对象的组合侧重于转换已有的接口，类适配器采用“多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合，所以一般不推荐使用。对象适配器采用“对象组合”的方式，更符合松耦合精神。 例如：笔记本电源适配器，可以将220v转化为适合笔记本使用的电压。 2.Bridge桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。减少因变化带来的代码的修改量。 例如：经典例子,电灯开关，开关的目的是将设备打开或关闭，产生的效果不同。 https://www.wendangku.net/doc/217895621.html,posite组合模式：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。从而解决了解决客户程序与复杂对象容器的解耦，即：通过继承统一的接口，我们可以将容器对象及其子对象看成同一类对象使用，以减少对象使用中的复杂度。 例如：让用户一致地使用单个对象和组合对象，1+2和（1+1）+（2*3）都是合法的表达式。单个与整体都可以进行加法运算符的操作。 4.Decorator装饰模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator 模式相比生成子类更为灵活。[GOF 《设计模式》]Decorator模式采用对象组合而非继承的手法，实现了在运行时动态的扩展对象功能的能力，而且可以根据需要扩展多个功能，避免了单独使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。同时它很好地符合面向对象设计原则中“优先使用对象组合而非继承”和“开放-封闭”原则。 例如：一幅画，可以直接挂到墙上，也可以加上框架和镶上玻璃后，再挂到墙上。 5.Facade外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，简化接口。 例如：我们拨打10086，可以办理，彩铃，手机报，全时通等业务（子对象），而10086则是为子对象所使用的一致界面。 6.Flyweight享元模式：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。[GOF 《设计模式》]。解决：面向对象的思想很好地解决了抽象性的问题，一般也不会出现性能上的问题。但是在某些情况下，对象的数量可能会太多，从而导致了运行时的代价。那么我们如何去避免大量细粒度的对象，同时又不影响客户程序使用面向对象的方式进行操作，享元模式的出现恰好解决了该问题。 例如：公共交换电话网（PSTN）是享元的一个例子。有一些资源例如拨号音发生器、振铃发生器和拨号接收器是必须由所有用户共享的。当一个用户拿起听筒打电话时，他不需要知道使用了多少资源。对于用户而言所有的事情就是有拨号音，拨打号码，拨通电话。
设计模式试题(仅供参考)
1、设计模式一般用来解决什么样的问题( a) A.同一问题的不同表相 B不同问题的同一表相 C.不同问题的不同表相 D.以上都不是 2、下列属于面向对象基本原则的是( c ) A.继承 B.封装 C.里氏代换 D都不是 3、Open-Close原则的含义是一个软件实体( a ) A.应当对扩展开放，对修改关闭. B.应当对修改开放，对扩展关闭 C.应当对继承开放，对修改关闭 D.以上都不对 4、当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（ a ）模式。 A.创建型 B.结构型 C行为型 D.以上都可以 5、要依赖于抽象，不要依赖于具体。即针对接口编程，不要针对实现编程,是( d )的表述 A.开-闭原则 B.接口隔离原则 C.里氏代换原则 D.依赖倒转原则 6、依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( a )关系实现复用。 A, 委派 B.继承 C创建 D.以上都不对 复用方式：继承和组合聚合（组合委派） 7、设计模式的两大主题是( d ) A.系统的维护与开发 B 对象组合与类的继承 C.系统架构与系统开发 D.系统复用与系统扩展 8、单例模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例 A .构造函数私有 B.唯一实例 C.静态工厂方法 D.以上都不对 9、下列模式中,属于行为模式的是( b ) A.工厂模式 B观察者 C适配器以上都是 10、“不要和陌生人说话” 是( d )原则的通俗表述 A.接口隔离 B.里氏代换 C.依赖倒转 D.迪米特：一个对象应对其他对象尽可能少的了解 11、构造者的的退化模式是通过合并（ c ）角色完成退化的。 A.抽象产品 B产品 C创建者 D使用者 12、单子（单例，单态）模式类图结构如下： 下列论述中，关于”0..1”表述的不正确的是( d ) A.1表示,一个单例类中,最多可以有一个实例. B.”0..1”表示单例类中有不多于一个的实例 C.0表示单例类中可以没有任何实例 D.0表示单例类可以提供其他非自身的实例 13、对象适配器模式是（ a ）原则的典型应用。 A.合成聚合复用原则 B.里式代换原则 C.依赖倒转原则 D.迪米特法则 14、静态工厂的核心角色是（a） A.抽象产品 B.具体产品 C.静态工厂 D.消费者 15、下列关于静态工厂与工厂方法表述错误的是：（ a ） A.两者都满足开闭原则：静态工厂以if else方式创建对象，增加需求的时候会修改源代码 B.静态工厂对具体产品的创建类别和创建时机的判断是混和在一起的，这点在工厂
中南大学软件体系结构设计模式实验二
中南大学软件体系结构设计模式实验二 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
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。 二、实验内容 1. 某企业的SCM(Supply 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(MenuItem)，可以通过Menu类的addMenuItem()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OpenCommand(打开命令)，CreateCommand(新建命令)，EditCommand(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()、edit()等方法。现使用命令模式设计该系统，使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降低，绘制类图并编程实现。 4. 某实时在线股票软件需要提供如下功能：当股票购买者所购买的某支股票价格变化幅度达到5%时，系统将自动发送通知（包括新价格）给购买该股票的所有股民。试使用观察者模式设计并实现该系统，要求绘制相应的类图并编程模拟实现。 5. 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，温度传感器(Thermosensor)将自动传递信号给各种响应设备，例如警示灯(CautionLight)将闪烁(flicker())、报警器(Annunciator)将发出警报(alarm())、安全逃生门(SecurityDoor)将自动开启(open())、隔热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close())
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 序号姓名评分是否组长 1 2 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；如还有其他图，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，并且需要编写此类和其他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，设计并且实现了豪华（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），并且编写代码，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
设计模式实验报告
计算机科学与技术学院 实验报告 课程名称：软件设计模式 专业：计算机科学与技术班级：班 学号： 姓名：
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。 [代码截图]： namespace实验一_单例模式_ { class Program { static void Main(string[] args) { AppConfig appc1 = AppConfig.GetAppConfig(); AppConfig appc2 = AppConfig.GetAppConfig(); appc1.SetParameterA("hello"); appc2.SetParameterA("hi"); if (appc1.Equals(appc2)){ Console.WriteLine("appc1 和 appc2 代表的是同一个实例"); } else{ Console.WriteLine("appc1 和 appc2 代表的是不同实例"); } Console.WriteLine(appc1.GetParameterA()); Console.WriteLine(appc2.GetParameterA()); Console.ReadKey();
设计模式实验报告-建造者模式
建造者模式 建造者 建造者设计模式定义了处理其他对象的复杂构建的对象设计。 问题：创建复杂对象时候，构造函数的创建会涉及通用体系结构判定。某些编程人员认为任何构造函数都应当执行适当的逻辑以创建整个对象。另外一些编程人员则认识到将某些逻辑分解入其他方法才是有意义的。采用后一种样式设计的构造函数基本上是一系列请求实例化的方法。上述两种解决方案都不是特别灵活。事实上，它们根本就是错误的解决方案。 解决方案：我们可以基于一组业务逻辑的结果来构造对象。在示例中，对象只有特定的部分必须被创建。如果完全定义对象的所有部分，那么可能导致完全预见不能的结果。 多个方法调用的复杂性问题在使用之处似乎并非太严重，但该复杂性却是缓慢增长的。如果需要经常调用这些方法，那么就应当创建一个Builder对象。 UML MyObject MyObjectBuilder -MyObject:MyObect +complexFunctionA() +createInstanceOfMyObject() +complexFunctionB() +buideMyObject(configurationOptions) +getBuiltMyObject() *MyObject类具有能够完全实现对象构造的两个方法。为了具有完整的Myobject对象，需要执行complexFunctionA()和complexFunctionB()方法。 * MyObjectBuilder类包含一个名为createInstanceOfMyObject()的方法。这个类负责创建Myobject类的一个简单实例。需要注意没有用于进一步构造的配置选项。这个类还存储MyObjectBuilder类创建的实例中的私有实例。 *buildMyObject（）方法接受参数configurationOption。这个方法用于调用在MyObjectBuilder 对象中存储的MyObject对象的complexFunctionA()和complexFunctionB()方法。 *getBuildObject（）方法返回MyObjectBuilder对象内部Myobject对象的私有实例，该实例既是完整的，也是正常构建的。 示例代码演示： _type=$type; } public function setSize($size) {
设计模式主要分三个类型
设计模式主要分三个类型:创建型、结构型和行为型。 其中创建型有： 一、Singleton，单例模式：保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点 二、Abstract Factory，抽象工厂：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们的具体类。 三、Factory Method，工厂方法：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了子类。 四、Builder，建造模式：将一个复杂对象的构建与他的表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 五、Prototype，原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。 行为型有： 六、Iterator，迭代器模式：提供一个方法顺序访问一个聚合对象的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。 七、Observer，观察者模式：定义对象间一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知自动更新。 八、Template Method，模板方法：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可以重定义该算法得某些特定步骤。 九、Command，命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队和记录请求日志，以及支持可撤销的操作。 十、State，状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变他的行为。对象看起来似乎改变了他的类。 十一、Strategy，策略模式：定义一系列的算法，把他们一个个封装起来，并使他们可以互相替换，本模式使得算法可以独立于使用它们的客户。 十二、China of Responsibility，职责链模式：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的送发者和接收者之间的耦合关系 十三、Mediator，中介者模式：用一个中介对象封装一些列的对象交互。 十四、Visitor，访问者模式：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这个元素的新操作。 十五、Interpreter，解释器模式：给定一个语言，定义他的文法的一个表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。 十六、Memento，备忘录模式：在不破坏对象的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。 结构型有： 十七、Composite，组合模式：将对象组合成树形结构以表示部分整体的关系，Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 十八、Facade，外观模式：为子系统中的一组接口提供一致的界面，fa?ade 提供了一高层接口，这个接口使得子系统更容易使用。 十九、Proxy，代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
第4章结构型模式实训
第4章结构型模式实训 实训练习 4.3.1 选择题 1. 某公司开发一个文档编辑器，该编辑器允许在文档中直接嵌入图形对象，但开销很大。用户在系统设计之初提出编辑器在打开文档时必须十分迅速，可以暂时通过一些符号来表示相应的图形。针对这种需求，公司可以采用( )避免同时创建这些图形对象。 A. 代理模式 B. 外观模式 C. 桥接模式 D. 组合模式 2. 下面的( )模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 A. 组合(Composite) B. 桥接(Bridge) C. 装饰(Decorator) D. 外观(Facade) 3. 已知某子系统为外界提供功能服务，但该子系统中存在很多粒度十分小的类，不便被外界系统直接使用，采用( )设计模式可以定义一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时，可采用( )设计模式动态地给一个对象添加一些额外的职责。 A. Facade（外观） B. Singleton（单例） C. Participant（参与者） D. Decorator（装饰） 5. ( ①)设计模式将抽象部分与它的实现部分相分离，使它们都可以独立地变化。下图为该设计模式的类图，其中，( ②)用于定义实现部分的接口。 ① A. Singleton（单例） B. Bridge（桥接） C. Composite（组合） D. Facade（外观） ② A. Abstraction B. ConcreteImplementorA C. ConcreteImplementorB D. Implementor 6. ( ①)限制了创建类的实例数量，而( ②)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 ① A. 命令模式(Command) B. 适配器模式(Adapter)
设计模式总复习题
总复习题 复习参考资料： 1.GoF 设计模式 2.设计模式解析 3.易学设计模式 4.大话设计模式 5.深入浅出设计模式 以参考资料为主，模拟试题1-5中有些题答案在一些附加资料中 模拟试题1 一、选择题（分值20） 1. 设计模式一般用来解决什么样的问题( ) A.同一问题的不同表相 B不同问题的同一表相 C.不同问题的不同表相 D.以上都不是 2. 下列属于面向对象基本原则的是( ) A.继承 B.封装 C.里氏代换 D都不是 3. Open-Close原则的含义是一个软件实体( ) A.应当对扩展开放，对修改关闭. B.应当对修改开放，对扩展关闭 C.应当对继承开放，对修改关闭 D.以上都不对 4. 当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（）模式。 A.创建型 B.结构型 C行为型 D.以上都可以 5. 要依赖于抽象，不要依赖于具体。即针对接口编程，不要针对实现编程,是( )的表述 A. 开-闭原则 B. 接口隔离原则 C. 里氏代换原则 D. 依赖倒转原则 6. 依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( )关系实现复用。 A, 委派 B.继承 C创建 D.以上都不对 7. 设计模式的两大主题是( ) A.系统的维护与开发 B 对象组合与类的继承 C.系统架构与系统开发 D.系统复用与系统扩展 8. 单体模式中,两个基本要点( )和单体类自己提供单例 A .构造函数私有 B.唯一实例 C.静态工厂方法 D.以上都不对 9. 下列模式中,属于行为模式的是( ) A.工厂模式 B观察者 C适配器以上都是 10. “不要和陌生人说话”是( )原则的通俗表述
结构型设计模式练习T1
一、选择题 1.组合模式描述了如何将容器对象和叶子对象进行（）组合，使得用户在使用时无须对它们进行区分，可以一致地对待容器对象和叶子对象 A 递归 B 重构 C 并列 D 内置 E 关联 2.组合模式包含角色有（） A 抽象构件 B 叶子构件 C 容器构件 D 客户类 E 树根构 F 枝干构件 3.以下不适合使用装饰模式的是（） A 装饰某个对象时需要修改该类的对象 B在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责 C 需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销 D当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时 E 只需要对某个对象进行外观修饰而不需要修改其内在属性时 4.装饰模式的优点有哪些（） A 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过配置文件可以在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为 B可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功能更为强大的对象C具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类 和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符 合“开闭原则” D使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象 E装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。 5. 对象组合的有点表述不当的是（） A. 容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。 B. “黑盒”复用，封装性好，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。 C. 通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。 D.造成极其严重的依赖关系。 6. 下面那个不是Decorator模式的适用性（）。
设计模式实验三
3 创建型设计模式实验实验 2 实验学时： 1 每组人数： 3：设计性4：研究性）（1：基础性2：综合性实验类型： 3 ：其它） 3 ：必修2：选修实验要求： 1 （14：其它）3：专业实验类别： 3 （1：基础2：专业基础 一、实验目的．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；1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PowerDesigner2．熟练使用理解每一种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，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1．在某图形库API 示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示：Client
CircleTriangleRectangleinit (): void+init (): void+init (): void+setColor (): void+setColor (): void++setColor (): voidfill (): void++fill (): void+fill (): voidsetSize (): void++setSize (): void+setSize (): voiddisplay (): void+display ()+: void+display (): void.........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； 1 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。 现需要根据面向对象设计原则对该系统进行重构，要求如下： ①隔离图形的创建和使用，将图形的创建过程封装在专门的类中，客户类在使用图形时无须直接创建图形对象，甚至不需要关心具体图形类类名； ②客户类能够方便地更换图形或使用新增图形，无须针对具体图形类编程，符合开闭原则。绘制重构之后的类图并说明在重构过程中所运用的面向对象设计原则。 2．使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)，如圆形(Circle)、矩形(Rectangle)和三角形(Triangle)等的绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsupportedShapeException异常，绘制类图并编程模拟实现。 3. 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。图片读取器对象通过图片读取器工厂ImageReaderFactory 来创建，ImageReaderFactory是一个抽象类，用于定义创建图片读取器的工厂方法，其子类GifReaderFactory和JpgReaderFactory用于创建具体的图片读取器对象。试使用工厂方法模式设计该程序，绘制类图并编程模拟实现。需充分考虑系统的灵活性和可扩展性。 4. 某软件公司欲开发一套界面皮肤库，可以对桌面软件进行界面美化。不同的皮肤将提供视觉效果不同的按钮、文本框、组合框等界面元素，其结构如下图所示：