Java实现：门面模式与代理模式的软件设计实验

"Java设计模式实验，包括门面模式和代理模式的应用，旨在深化理解这两种设计模式的概念和原理，以及如何在实际软件开发中运用它们。实验内容涉及文件加密模块的外观模式设计和收费商务信息查询系统的代理模式设计。实验过程中，需绘制类图并实现相关功能，确保代码的独立重用和系统松耦合。" 实验中的知识点详解： 1. **门面模式(Facade Pattern)**: - **定义**：门面模式是一种结构型设计模式，提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一组接口。它为子系统提供了一个更简单的接口，使得客户端不必了解子系统内部的复杂性。 - **角色**： - **外观(Facade)**：为子系统提供一个统一的入口，客户端通过这个接口与子系统交互。 - **子系统类**(Subsystems)：门面模式中通常有多个子系统，每个子系统实现了特定的功能，如实验中的FileReader、CipherMachine和FileWriter。 - **优点**： - 简化了客户端与子系统的交互，客户端只需要与门面交互即可。 - 隐藏了子系统的复杂性，提高了系统的可维护性和可扩展性。 - 实现了客户端和子系统的解耦。 2. **代理模式(Proxy Pattern)**: - **定义**：代理模式是一种结构型设计模式，为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。代理对象在客户端和目标对象之间起到中介作用，可以增加额外的功能或控制访问。 - **角色**： - **真实对象(Real Subject)**：实现了实际业务逻辑的对象，如实验中的商务信息查询模块。 - **代理对象(Proxy)**：持有真实对象的引用，提供与真实对象相同的接口，但在调用真实对象的方法前/后可以添加额外操作，如身份验证和日志记录。 - **类型**： - **虚拟代理**(Virtual Proxy)：在访问真实对象时，代理对象可以延迟加载或创建真实对象。 - **远程代理**(Remote Proxy)：为远程对象提供本地代表。 - **保护代理**(Protective Proxy)：控制对真实对象的访问权限。 - **智能引用**(Smart Reference)：除了提供对真实对象的引用外，还可以提供额外的信息或服务。 - **优点**： - 提供了一种在不修改原有系统的基础上，增强或扩展功能的方式。 - 代理对象可以控制对真实对象的访问，如权限控制、缓存等。 实验过程中，学生需要理解这两种模式的核心思想，并能根据具体问题设计相应的类结构。对于门面模式，需要实现一个统一的加密接口，将读取文件、加密和保存文件的操作封装在不同类中，然后通过外观类进行协调。对于代理模式，学生需要创建一个代理类，实现与商务信息查询模块相同的功能接口，并在查询前后增加身份验证和日志记录功能，确保客户端代码无需改动即可使用新系统。这两个模式的实践有助于提高学生对面向对象设计原则的理解和应用能力，如单一职责原则和开闭原则。