Java实现软件体系结构实验：设计模式实例与结构图绘制

本实验旨在通过实践操作加深对软件模式的理解，特别是针对软件体系架构中的五种关键设计模式：组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式。参与者需要运用PowerDesigner工具，结合Java或其他面向对象编程语言，完成模式的结构图绘制和代码实现。 1. 实验目的： - 熟练掌握PowerDesigner的使用，以便在设计模式中应用图形化建模工具。 - 学习和理解每种设计模式的基本概念，如组合模式用于表示部分与整体的关系，外观模式隐藏复杂系统细节，代理模式提供访问对象的接口，观察者模式支持对象间的依赖关系，策略模式则允许行为的变化。 - 实践编程实现，通过编写和测试代码来检验对模式的理解和应用。 2. 实验内容： - 绘制五种模式的结构图，例如组合模式将表现为一个父类（Antivirus）包含多个子类（File和Folder），每个子类具有不同的实现。 - 编写Java代码实现这些模式，比如组合模式中创建`Client`类，调用`AntiVirus`类处理文件或文件夹。 3. 实验要求： - 模式结构图的准确性是关键，确保清晰展示了模式的核心组件及其关系。 - 代码实现要符合面向对象原则，如封装、继承、多态等，且无语法错误，能够正确执行。 4. 实验步骤： - 熟悉PowerDesigner的功能，例如实体关系模型ERD的创建、类图的绘制。 - 分别为每种模式设计类和对象，如`AntiVirus`、`ImageFile`、`TextFile`、`Folder`等。 - 在类图中体现组合、代理等模式的典型结构，例如通过组合关系将`Folder`包含多个`File`对象。 - 用Java编写客户端代码，展示如何通过这些类调用模式的行为。 5. 实验结果： - 结合示例代码，组合模式的实现将展示一个Antivirus类，可以处理Folder和File对象，不同类型的文件通过继承实现。 - 可能的结果包括文件夹和文件的抽象类定义、具体子类实现以及`Client`如何调用它们进行杀毒操作。 总结，本实验不仅锻炼了学生的软件体系架构技能，还强调了模式设计在实际项目中的应用，有助于提高软件开发的灵活性和可维护性。通过动手实践，参与者不仅能掌握各种设计模式的使用，还能提升他们的编程能力及图形化建模工具的运用水平。