"设计模式实验报告:PowerDesigner绘制类图与常见设计模式实例"

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设计模式实验报告文档 实验目的 本次实验的主要目的是熟练使用PowerDesigner绘制类图,构造系统的静态结构模型,并使用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,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式。 实验内容 本实验包括两部分内容,首先是使用PowerDesigner绘制类图,然后是使用PowerDesigner和面向对象编程语言实现八种常见的设计模式。 1. 使用PowerDesigner绘制类图 在本次实验中,我们以某音像图书出租公司的音像图书租赁信息系统为例进行类图的绘制。该系统主要用于处理日常音像图书租借业务,需要记录所有的图书信息、唱碟信息、用户信息和用户租借信息。 根据初步分析,设计人员定义了如下初始实体类: - Book(图书)类: - 属性:no(编号)、title(标题)、author(作者)、isbn(书号)、press(出版社)、price(价格) - 方法:每个属性的get()方法和set()方法 - Disc(唱碟)类: - 属性:no(编号)、title(标题)、artist(艺术家)、genre(流派)、duration(时长)、price(价格) - 方法:每个属性的get()方法和set()方法 - User(用户)类: - 属性:id(用户ID)、name(姓名)、gender(性别)、age(年龄)、balance(余额) - 方法:每个属性的get()方法和set()方法 - RentRecord(租借记录)类: - 属性:bookNo(图书编号)、discNo(唱碟编号)、userId(用户ID)、rentDate(租借日期)、returnDate(归还日期) - 方法:每个属性的get()方法和set()方法 根据以上定义的实体类,我们可以使用PowerDesigner绘制相应的类图,来展示它们之间的关系和属性。 2. 实现设计模式 接下来,我们将使用PowerDesigner和面向对象编程语言来实现以下八种常见的设计模式:简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式。 在每一种设计模式中,我们将根据实例绘制模式结构图,并编写相应的实现代码。然后,我们将运行并测试这些模式实例代码。 通过实现这些设计模式,我们可以更好地理解每种设计模式的原理和使用场景,同时也可以提高我们的面向对象编程能力和代码设计能力。 在实验中,我们可以使用任意一种面向对象编程语言来实现这些设计模式,例如Java、C++、Python等。 总结 本次实验主要通过使用PowerDesigner绘制类图和实现常见的设计模式来提升我们的软件设计和编程能力。 我们首先使用PowerDesigner绘制了某音像图书出租公司音像图书租赁信息系统的类图,展示了图书、唱碟、用户和租借记录之间的关系和属性。 然后,我们使用PowerDesigner和面向对象编程语言实现了简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式,并运行并测试了这些模式实例代码。 通过这次实验,我们加深了对设计模式的理解,并提高了使用PowerDesigner绘图和面向对象编程语言实现模式的能力。这些都对我们今后的软件设计和开发工作有着重要的意义。
2023-03-11 上传
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 模式结构图 4 UML类图 5 代码 6运行结果 实验二 工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握工厂模式(Factory)的特点 2) 分析具体问题,使用工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop),后来该制造商得到了更多的品牌笔 记本电脑的订单Acer,Lenovo,Dell,该OEM商发现,如果一次同时做很多个牌子的本本 ,有些不利于管理。利用工厂模式改善设计,用C#控制台应用程序实现该OEM制造商的工 厂模式。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图 4 UML类图 5 代码 6运行结果 实验三 抽象工厂模式的应用 1 实验目的 1) 掌握抽象工厂模式(Abstract Factory)的特点 2) 分析具体问题,使用抽象工厂模式进行设计。 2 实验内容和要求 麦当劳(McDonalds)和肯德基(KFC)快餐店都经营汉堡(Hamburg)和可乐(Cola ),用C#控制台应用程序实现这两个快餐店经营产品的抽象工厂模式。绘制该模式的UM L图。 3 模式结构图 4 UML类图 5代码 6运行结果 df 实验四 建造者模式的应用 1 实验目的 1) 掌握建造者模式(Builder)的特点 2) 分析具体问题,使用建造者模式进行设计。 2 实验内容和要求 建造者模式是一种创建型模式,它主要是应对项目中一些复杂对象的创建工作。所谓 "复杂对象",是指此对象中还含有其它的子对象。我们现在定义一个场景:汽车生产必 须包含车轮(Wheel)、油箱(OilBox)和车身(Body),应用建造者模式,用C#控制台应用程 序实现该设计,构建BMW品牌和BenZ品牌汽车生产。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图 4 UML类图 5代码 6运行结果 实验五 适配器模式的应用 1 实验目的 1) 掌握适配器模式(Adapter)的特点 2) 分析具体问题,使用适配器模式进行设计。 2 实验内容和要求 一个软件团队开发绘图系统,设计了圆对象(Circle)、矩形对象(Rectangle),线对 象(Line)都支持Draw()函数,即可以通过Draw()函数绘制图形。为了加快项目进度,将 角度对象(Angle)绘制功能交给了合作团队实现。但合作团队将角度对象绘制函数定为了 DrawAngle()。绘图系统提供给用户后,用户不满意,希望能统一的调用,不用记太多命 令。应用适配器模式,用C#控制台应用程序完善该设计。绘制该模式的UML图。 3模式结构图 4 UML类图 5 代码 6运行结果 实验六 桥接模式的应用 1 实验目的 1) 掌握桥接模式(Bridge)的特点 2) 分析具体问题,使用桥接模式进行设计。 2 实验内容和要求 一个咖啡店可以提供大杯(JorumCoffee)、中杯(MediumCoffee)、小杯(SmallCoffee )的咖啡(Coffee),为了满足不同用户的口味,在咖啡中可以添加牛奶(Milk),或者糖( Sugar),或者柠檬(Lemon),提供给用户不同口味的组合,如大杯咖啡加牛奶,中杯咖啡 加糖,小杯咖啡加柠檬,小杯咖啡加糖等。应用桥接模式,用C#控制台应用程序实现该 设计。绘制该模式的UML图。 3 模式结构图 4 UML类图 5 代码 6 运行结果 实验七 装饰模式的应用 1 实验目的 1) 掌握装饰模式(Decorator)的特点 2) 分析具体问题,使用装饰模式进行设计。 2 实验内容和要求 "喜羊羊逃命"游戏:喜羊羊被灰太狼追,喜羊羊最多5条命,灰太狼每咬到喜羊羊一 次,喜羊羊就要少一条命。在逃的过程中喜羊羊可以吃到三种苹果,吃"红苹果"可以给 喜羊羊加上保护罩,吃"绿苹果"可以加快喜羊羊奔跑速度,吃"黄苹果"可以使喜羊羊趟 着水跑。应用装饰模式,用C#控制台应用程序实现该设计。绘制该模式的UML图。 提示:这个例子如果用类的继承来实现的话那可就麻烦了,你需要为喜羊羊派生3*2 *1=6个子类(有保护罩的喜羊羊,奔跑速度加快的喜羊羊,会趟水的喜羊羊,既有保护 罩又会趟水的喜