软件架构与设计模式实验(结构型模式)
重庆大学
学生实验报告
实验课程名称软件架构与设计模式
开课实验室DS1501
学院2010 年级数媒专业班 2
学生姓名罗正武学号20102112 开课时间2012 至2013 学年第2学期
软件学院制
《软件架构与设计模式》实验报告
四、实验步骤
1、用UML设计“仿生机器人”的类图。
2、上机测试程序，运行结果。
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：
【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
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/5e11193255.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/5e11193255.html,ng.Math类和https://www.wendangku.net/doc/5e11193255.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
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 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/5e11193255.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。
软件架构设计说明书
目录
1.引言 [对于由多个进程构成的复杂系统，系统设计阶段可以分为：架构设计（构架设计）、组件高层设计、组件详细设计。对于由单个进程构成的简单系统，系统设计阶段可以分为：系统概要设计、系统详细设计。本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。] [架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档，它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南，相关组件（粒度最粗的子系统）的内部设计由组件高层设计提供。] [系统：指待开发产品的软件与硬件整体，其软件部分由各个子系统嵌套组成，子系统之间具有明确的接口； 组件：指粒度最粗的子系统； 模块：指组成组件的各层子系统，模块由下一层模块或函数组成；] [此文档的目的是： 1）描述产品的逻辑结构，定义系统各组件（子系统）之间的接口以及每个组件（子系统）应该实现的功能； 2）定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式； 3）描述系统部署，说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络（硬件）配置。对于每种配置，应该指出执行该系统的物理节点（计算机、网络设备）配置情况、节点之间 的连接方式、采用何种通信协议、网络带宽。另外还要包括各进程到物理节点的映射； 4）系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计； 5）定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南，各个编程人员应该遵循的编码规范。 ] [建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。] [架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。] 1.1目的 [简要描述体系结构文档的目的。]
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())
系统(erp)架构设计方案
房产物业管理信息系统架构设计方案 2015 年7月 版本控制
一、前言 二、架构设计 2.1架构分析 2.2架构定义 2.3架构说明 2.4软件逻辑结构 三、具体功能简述 3.1自定义工作流解决方案 3.2多语言解决方案 3.3消息发布/订阅系统方案 3.4报表&打印方案 四、系统平台&支撑组件 五、系统网络结构 六、开发管理层面
一、前言 一个企业级的商业软件能够满足用户需要、正常运行、易于维护、易于扩展，必须拥有一个良好的软件架构支撑。本文主要是分析和构建一个企业级商业软件架构。 二、架构设计 2.1架构分析 企业级的商业软件架构在技术层面的要求主要体系在高性能、健壮性和低成本。 ●高性能 对于企业级商业软件来说，软件架构需要尽可能地使软件具有最高的性能，支持最大的并发性。 ●健壮性 企业级的商业软件要求软件是可靠的和无缺陷的。现在的架构一般是，服务器模式的。软件的可靠和健壮主要依赖与服务器。服务器的稳定通过良好的代码和完备的测试能够解决这个问题。 ●低成本 企业级商业软件还有一个很重要的要求：低成本。软件架构要求简单、易掌握，复杂度低，易于维护和扩展，易于测试。 2.2架构定义 本架构以XML为整个系统的交互接口，包括系统架构内部和外部。整个系统分为界面展示层，流程控制层和数据存储层。 2.3架构说明 系统架构 图 Erp架构中各核心服务之间满足松散耦合特性，具有定义良好的接口，可通过拆分与组合，
可以有针对性地构建满足不同应用场景需求的Erp应用系统。 2.3.1 适配器 在集成环境中需要复用已有的应用系统和数据资源，通过适配器可以将已有应用系统和数据资源接入到ERP应用系统中。 通过适配器可以实现已有资源与ERP系统中其它服务实现双向通讯和互相调用。首先通过适配器可以实现对已有资源的服务化封装，将已有资源封装为一个服务提供者，可以为ERP应用系统中的服务消费者提供业务和数据服务，其次通过适配器，也可以使已有资源可以消费ERP应用系统中的其它服务。 2.3.2 资源仓库 资源仓库主要功能是提供服务描述信息的存储、分类和查询功能。对于广义的资源仓库而言，除了提供服务类型的资源管理外，还需要提供对其它各种资源的管理能力，可管理对象包括：人员和权限信息、流程定义和描述、资源封装服务、服务实现代码、服务部署和打包内容、以及环境定义和描述信息。 资源仓库首先需要提供服务描述能力，需要能够描述服务的各种属性特征，包括：服务的接口描述、服务的业务特性、服务的质量特征(如：安全、可靠和事务等)以及服务运行的QoS属性。 2.3.3 连通服务 连通服务是ERP基础技术平台中的一个重要核心服务，典型的连通服务就是企业服务总线(Enterprise Service Bus，ESB)，它是服务之间互相通信和交互的骨干。连通服务的主要功能是通信代理，如服务消费的双向交互、代理之间的通信、代理之间的通信质量保障以及服务运行管理功能等。 连通服务还需要保证传输效率和传输质量。连通服务一般应用于连接一个自治域内部的各个服务，在自治域内部服务都是相对可控的，所以连通服务更多应该考虑效率问题。 2.3.4 流程服务 流程服务是为业务流程的运行提供支撑的一组标准服务。业务流程是一组服务的集合，可以按照特定的顺序并使用一组特定的规则进行调用。业务流程可以由不同粒度的服务组成，其本身可视为服务。 流程服务是业务流程的运行环境，提供流程驱动，服务调用，事务管理等功能。流程服务需要支持机器自动处理的流程，也需要支持人工干预的任务操作，它支持的业务流程主要适用于对运行处理时间要求不高的，多方合作操作的业务过程。 2.3.5 交互服务
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；
软件架构设计方法理论
1. 软件架构概述 1.1 什么是软件架构 ◎软件架构的概念很混乱。如果你问五个不同的人，可能会得到五种不同的答案。 ◎软件架构概念主要分为两大流派： 组成派：软件架构 = 组件 + 交互。 决策派：软件架构 = 重要决策集。 ◎组成派和决策派的概念相辅相成。 1.2 软件架构和子系统、框架之间的关系 ◎复杂性是层次化的。 ◎好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到软件系统的不同部分(即关注点分离)。 通过关注点分离，达到“系统中的一部分发生了变化，不会影响其他部分”的目标。◎软件单元的粒度： * 粒度最小的单元通常是“类”。 * 几个类紧密协作形成“模块”。 * 完成相对独立的功能的多个模块构成了“子系统”。 * 多个子系统相互配合才能满足一个完整应用的需求，从而构成了软件“系统”。
* 一个大型企业往往使用多套系统，多套系统通过互操作形成“集成系统”。 ◎软件单元的粒度是相对的。同一个软件单元，在不同场景下我们会以不同的粒度看待它。◎架构(Architecture)不等于框架(Framework)。 框架只是一种特殊的软件，框架也有架构。 ◎可以通过架构框架化达到“架构重用”的目的，如很多人都在用 Spring 框架提供的控制反转和依赖注入来构建自己的架构。 1.3 软件架构的作用 ◎如果一个项目的系统架构(包括理论基础)尚未确定，就不应该进行此系统的全面开发。 -- Barry Boehm,《Engineering Context》 ◎一个缺陷充斥的系统，将始终是一个缺陷充斥的系统。 -- Timothy C. Lethbridge,《面向对象软件工程》 ◎软件架构设计为什么这么难？ 因为它是跨越现实世界与计算机世界之间鸿沟的一座桥。 软件架构设计要完成从面向业务到面向技术的转换，在鸿沟上架起一座桥梁。 需求 -> 架构设计 -> 软件架构 -> 系统开发 -> 软件系统 ~~~~~~~~ ~~~~~~~~
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) {
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)
软件架构设计说明书完整版
软件架构设计说明书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
目录
1.引言 [对于由多个进程构成的复杂系统，系统设计阶段可以分为：架构设计（构架设计）、组件高层设计、组件详细设计。对于由单个进程构成的简单系统，系统设计阶段可以分为：系统概要设计、系统详细设计。本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。] [架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档，它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南，相关组件（粒度最粗的子系统）的内部设计由组件高层设计提供。] [系统：指待开发产品的软件与硬件整体，其软件部分由各个子系统嵌套组成，子系统之间具有明确的接口； 组件：指粒度最粗的子系统； 模块：指组成组件的各层子系统，模块由下一层模块或函数组成；] [此文档的目的是： 1）描述产品的逻辑结构，定义系统各组件（子系统）之间的接口以及每个组件（子系统）应该实现的功能； 2）定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式； 3）描述系统部署，说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络（硬件）配置。对于每种配置，应该指出执行该系统的物理节点（计算机、网络设备）配置情况、节点之间的连 接方式、采用何种通信协议、网络带宽。另外还要包括各进程到物理节点的映射； 4）系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计； 5）定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南，各个编程人员应该遵循的编码规范。 ] [建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。] [架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。]
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（）。
软件架构设计策略
架构设计则为满足架构需求的质量属性寻找适当的战术。对如何实现特定的质量属性感兴趣。质量需求指定了软件的响应，以实现业务目标。我们感兴趣的是设计使用设计模式、架构模式或架构策略创建设计的“战术“。 是什么使一个设计具有了可移植性，一个设计具有了高性能，而另一个设计具备了可集成性？实现这些质量属性依赖于基本的设计策略。我们将对这些称之为“战术”的设计决策进行分析。战术就是影响质量属性响应控制的设计决策。战术集合称为“架构策略”。架构模式以某种方式将战术打包在一起。 系统设计是由决策集合组成。对设计师来说，每个战术都是一个设计选择。例如，其中一个战术引入了冗余，以提高系统的可用性。这是提高可用性的一个选择但是不是唯一选择。 我们将每个系统质量属性的战术组织为层次形式，但是每个层次只是为了说明一些战术，而且任何战术列表都肯定是不完成的。 1.可用性战术 恢复和修复是可用性的重要方面，为了阻止错误发展成故障，至少能够把错误限制在一定的范围内，从而使修复成为可能。维持可用性的所有方法包括某种类型的冗余，用来检测故障的某种类型的健康监视，以及当检测到故障时某种类型的恢复。有些情况下，监视或恢复是自动进行的，有时需要手动。 我们事项考虑错误检测，然后分析错误恢复，最后讨论错误预防。 1>错误检测 用于识别错误的3个战术是命令/响应、心跳和异常
⑴命令/响应。一个组件发出一个命令，并希望在预定义的时间内收到一个 来自审查组件的响应。可以把该战术用在共同负责某项任务的一组组件内。客户机也可以使用这种战术，以确保服务器对象和到服务器的通信路径在期望的性能边界内操作。可以用一种层级形式组织“命令/响应”错误探测器，其中最底层的探测器对与其共享一个处理器的软件进程发出命令，较高层的错误探测器对较低层的探测器发出命令。与所有进程发出命令的远程错误探测器相比，这种战术所使用的通信带宽更少。 ⑵心跳。一个组件定期发出一个心跳消息，另一个组件接收听该信息。如 果心跳失败，则假定最初的组件失败，并通知错误纠正组件。心跳还可以传递数据。例如，自动柜员机定期向服务器发送一次交易日志。该消息不仅起到心跳的作用，而且传送了要处理的数据。 ⑶异常。识别错误的一个方法就是遇到了异常。 命令/响应和心跳战术在不同的进程中操作，异常战术在一个进程中操作。 异常处理程序通常将错误在语义上转换为可以被处理的形式。 2>错误恢复 错误恢复由准备恢复和修复系统两部分组成。 ⑴表决。运行在冗余处理器上的每个进程都具有相同的输入，它们计算发 送给表决者的一个简单的输出值。如果表决者检测到单处理器的异常行为，那么就中止这一行为。表决算法可以是“多数规则”或“首选组件“或其他算法。该方法用于纠正算法的错误操作或者处理器的故障，通常用在控制系统。每个冗余组件的软件可以由不同的小组开发，并且在不同平台上执行。稍微好一点情况是在不同平台上开发一个软件组件，但是这