云南大学：面向对象设计原则实践 - 交通工具租赁系统

云南大学软件学院的面向对象设计模式实验一旨在让学生深入理解并应用面向对象的设计原则。实验的主要目标是通过实际编程任务，即设计一个使用通用驾驶证的交通工具租赁系统，来实践依赖倒置原则、开闭原则和里氏替换原则等原则。 1. 实验目的：实验的核心目的是让学习者掌握面向对象设计的基本原则，如单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则等。这些原则相当于设计模式中的抽象指导，它们帮助设计师创建灵活、可扩展和易于维护的软件结构。在这个实验中，依赖倒置原则强调高层模块不依赖于低层模块的具体实现，而依赖于抽象接口，这样可以降低系统的耦合度。开闭原则指出，软件应该对扩展开放，对修改关闭，允许在不改变原有代码的情况下增加新功能。里氏替换原则要求子类可以替换其父类而不会影响客户端的行为，确保继承的正确性。 2. 实验要求： - 驾驶员和交通工具模型：所有司机持有通用驾驶证，可以驾驶任何交通工具，体现了接口隔离原则和多态性。设计的MotoVehicle抽象类是交通工具的基础，包含了抽象方法，如日租金计算和名称获取。 - 系统行为：程序应根据速度需求动态选择并提供可用的交通工具，体现可扩展性和灵活性。 - 客户端交互：实验涉及不同复杂度的客户端，包括控制台程序，用户输入驱动的程序以及图形用户界面（GUI），分别考察了从简单命令行交互到复杂用户界面的处理能力。 3. 实验内容： - 类图设计：学生需要创建类图来展示各个类之间的关系，如抽象交通工具类MotoVehicle与具体的交通工具子类（如Airplane、Car、Boat）的关系，以及Driver和租赁系统的交互。 - 代码实现：使用Java编写代码，遵循面向对象设计原则，包括定义接口、抽象类和实现类，以及驾驶员接口的通用驾驶证功能。 - 测试环境：设计了三种不同的测试环境，逐步增加复杂性，以验证设计的灵活性和可维护性。 通过这个实验，学生不仅掌握了设计模式中的基础概念，还锻炼了他们运用面向对象原则进行软件设计和开发的能力，以及对软件系统可扩展性和健壮性的理解和实践。