中南大学软件工程专业实验一：软件体系结构设计模式实现及源码分析

中南大学软件工程专业软件体系结构设计模式实验一总结 本次实验旨在让学生熟练应用面向对象设计原则对系统进行重构，并使用工具和编程语言实现几种常见的创建型设计模式和结构型设计模式，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、适配器模式和桥接模式，并深入理解每种设计模式的动机和结构，并学习如何使用代码实现这些模式。 实验内容主要是针对某公司财务系统的初始设计方案进行改进。初始设计方案中存在一个Employee类，该类包含员工的编号、姓名、年龄、性别、薪水、每月工作小时数等属性。本实验通过运用设计模式对该系统进行重构，以提高系统的灵活性和可维护性。 在实验过程中，我们通过使用PowerDesigner等工具和面向对象编程语言的知识，先了解每种设计模式的模式动机和结构，然后根据设计原则对原有系统进行重构。首先学习了简单工厂模式，该模式适用于根据不同的条件创建不同的对象，并根据该模式的结构，在原有系统中添加了一个Factory类，用于根据员工的不同属性返回员工对象。 接着学习了工厂方法模式，该模式将实例化对象的过程交给子类完成，通过创建一个具体的EmployeeFactory类，继承自抽象的工厂类，来实现具体对象的创建。该模式使系统更具扩展性，可以方便地添加新的员工类。 然后学习了抽象工厂模式，该模式将一组相关的对象的创建封装在一个工厂中，通过创建具体的EmployeeFactory类的实例来创建一组相关的员工对象。该模式提供了一种简单的方式来创建一组相关的对象，并且可以方便地更改创建的具体对象。 接下来学习了原型模式，该模式通过复制一个现有的对象来创建新的对象，通过在Employee类中添加Cloneable接口并实现clone()方法，来实现对象的复制。该模式可以避免创建对象时的与相关对象的耦合，提高了系统的灵活性。 接着我们学习了单例模式，该模式保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。通过在Employee类中添加一个私有的静态实例变量和一个静态的getInstance()方法来实现单例模式。该模式可以避免多次创建相同的对象，并提供了一个统一的访问点，方便对该类进行控制。 然后学习了适配器模式，该模式通过创建一个适配器类来将不兼容的接口转换为兼容的接口。通过创建一个EmployeeAdapter类，来实现将现有的Employee对象适配为新的接口，以适应系统的需求。该模式可以方便地对已有的类进行修改和扩展。 最后学习了桥接模式，该模式将抽象和实现解耦，使得它们可以独立地变化。通过创建一个AbstractEmployee类和具体的EmployeeImpl类，来实现Employee类的抽象和实现的分离。该模式可以提高系统的灵活性，并减少类之间的依赖性。 通过完成本次实验，我对面向对象设计原则有了更深入的理解，并掌握了如何运用PowerDesigner和编程语言实现常见的创建型设计模式和结构型设计模式。我相信这将对我未来的软件工程学习和工作有很大帮助。