太原科技大学《软件设计与体系结构》实验指导：设计模式与体系结构应用

本实验指导书主要针对《软件设计与体系结构》课程，针对太原科技大学计算机学院的学生，提供了一系列关于设计模式与软件体系结构的实验项目。实验内容分为六个部分，涵盖了创建型、结构型和行为型设计模式，以及它们在实际软件开发中的应用。 **实验1：创建型设计模式** 本实验旨在让学生熟悉面向对象设计原则，并通过使用PowerDesigner和至少一种编程语言（未指定具体语言），例如Java或C++，实践简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。学生需理解这些模式背后的动机，比如简化对象创建、提供多态性和灵活性。实验内容涉及到图形库API中的实例，其中Circle、Triangle和Rectangle类代表创建型设计模式的应用场景，客户类(Client)遇到的问题在于每次更改图形类型都需要修改代码，这体现了模式对于代码复用和灵活性的提升。 **实验2-4：结构型设计模式** 后续实验可能包括单例模式、建造者模式和装饰器模式等结构型设计模式。这些模式关注的是对象组合和结构，有助于组织复杂系统，比如单例模式确保只有一个实例，建造者模式用于分步骤创建复杂对象，而装饰器模式则允许动态地添加或修改对象的行为。 **实验5：设计模式综合应用** 这个阶段可能会让学生结合前几类设计模式，解决更复杂的软件架构问题，例如通过组合或桥接模式优化系统结构，提高系统的可扩展性和可维护性。 **实验6-8：行为型设计模式与体系结构应用** 观察者模式、MVC模式和体系结构与设计模式的综合应用，这些实验将深入探讨如何通过观察者模式实现事件驱动，以及如何通过MVC模式分解系统，提升用户体验。最后，通过实际案例，学生们将学习如何在更大的设计框架中整合设计模式，优化软件体系结构。 通过这些实验，学生不仅可以掌握各种设计模式的原理和实现，还能理解它们在软件工程中的实际意义，提升软件设计和架构的能力，为未来的职业生涯打下坚实的基础。