设计模式实验报告.docx
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设计模式实验报告.docx
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设计模式实验报告
计算机科学与技术学院
实验报告
课程名称:
软件设计模式
专业:
计算机科学与技术
班级:
班
学号:
姓名:
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。
[代码截图]:
namespace实验一_单例模式_
{
classProgram
{
staticvoidMain(string[]args)
{
AppConfigappc1=AppConfig.GetAppConfig();
AppConfigappc2=AppConfig.GetAppConfig();
appc1.SetParameterA("hello");
appc2.SetParameterA("hi");
if(appc1.Equals(appc2)){
Console.WriteLine("appc1和appc2代表的是同一个实例");
}
else{
Console.WriteLine("appc1和appc2代表的是不同实例");
}
Console.WriteLine(appc1.GetParameterA());
Console.WriteLine(appc2.GetParameterA());
Console.ReadKey();
}
}
publicclassAppConfig
{
privatestringParameterA;
privatestaticAppConfigappc=null;
//1:
私有化构造方法,便于在内部控制创建实例的数目
privateAppConfig(){}
publicstaticAppConfigGetAppConfig(){
if(appc==null){
appc=newAppConfig();
}
returnappc;
}
publicstringGetParameterA(){
returnParameterA;
}
publicvoidSetParameterA(stringParameterA){
this.ParameterA=ParameterA;
}
}
[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。
[代码截图]:
abstractclassLaptop{
privatestringlaptopName;
publicabstractstringproduce();
}
classHP:
Laptop{//Acer、Lenovo、Dell类似
publicoverridestringproduce(){
return("成产HP电脑");
}
}
//工厂方法
interfaceLaptopFactory
{
LaptopCreateLaptop();
}
//专门负责生产“HP”的工厂
classHPFactory:
LaptopFactory//Acer、Lenovo、Dell类似
{
publicLaptopCreateLaptop(){
returnnewHP();
}
}
staticvoidMain(string[]args)
{
LaptopFactorylapf=newHPFactory();
Laptoplap=lapf.CreateLaptop();
Console.WriteLine("结果是:
"+lap.produce());
LaptopFactorylapf2=newAcerFactory();
lap=lapf2.CreateLaptop();
Console.WriteLine("结果是:
"+lap.produce());
Console.ReadKey();
}
[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(AbstractFactory)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UML图。
[代码截图]:
//汉堡(“可乐”与此类似)
interfaceHamburg{
stringproduceHamburg();
}
classKFChb:
Hamburg
{
publicstringproduceHamburg(){
return("KFCHamburg");
}
}
classMcDonaldshb:
Hamburg
{
publicstringproduceHamburg(){
return("McDonaldsHamburg");
}
}
interfaceFoodFactory
{
HamburgCreateHamburg();
ColaCreateCola();
}
classKFCFactory:
FoodFactory
{
publicHamburgCreateHamburg(){
returnnewKFChb();
}
publicColaCreateCola(){
returnnewKFCcl();
}
}
staticvoidMain(string[]args)
{
FoodFactoryfactory=newKFCFactory();//KFCFactory();
FoodFactoryfactory2=newMcDonaldsFactory();
Hamburghb=factory.CreateHamburg();
Colacl=factory2.CreateCola();
Console.WriteLine("结果是:
"+hb.produceHamburg());
Console.WriteLine("结果是:
"+cl.produceCola());
Console.ReadKey();
}
[运行结果]:
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。
[代码截图]:
classCar{
privatestringwheel;
privatestringoilBox;
privatestringbody;
publicstringWheel{//OilBox、Body类似,此处省略代码
set{wheel=value;}
get{returnwheel;}
}
publicvoidIntroduce(){
Console.WriteLine(Wheel);
Console.WriteLine(OilBox);
Console.WriteLine(Body);
Console.WriteLine();
}
}
abstractclassCarBuilder{
protectedCarcar=newCar();
publicabstractvoidBuildWheel();
publicabstractvoidBuildOilBox();
publicabstractvoidBuildBody();
publicCarGetResult(){returncar;}
}
classConcreteBuilderBMW:
CarBuilder//BenZ类似,省略
{
publicoverridevoidBuildWheel(){
car.Wheel="FinishWheelforBMWcar";
}
//BuildOilBox()、BuildBody()……
}
classDirector//指挥者类{
privateCarBuilderbuilder;
publicDirector(CarBuilderbuilder){
this.builder=builder;
}
publicvoidSetBuilder(CarBuilderbuilder){
this.builder=builder;
}
publicvoidConstruct(){
builder.BuildWheel();
builder.BuildOilBox();
builder.BuildBody();
}
}
staticvoidMain(string[]args){
Carcar;
CarBuildercbd=newConcreteBuilderBMW();
Directordt=newDirector(cbd);
dt.Construct();
car=cbd.GetResult();
car.Introduce();
cbd=newConcreteBuilderBenZ();
dt.SetBuilder(cbd);
dt.Construct();
car=cbd.GetResult();
car.Introduce();
Console.ReadKey();
}
[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。
abstractclassPicture
{
protectedstringname;
publicPicture(stringname){
this.name=name;
}
publicabstractvoidDraw();
}
classCircle:
Picture//圆对象(Rectangle、Rectangle……)
{
publicCircle(stringname):
base(name)
{
//this.name=name;
}
publicoverridevoidDraw()
{
Console.WriteLine("Drawcircle:
"+name);
}
}
classAngle//角度{
privatestringname;
publicstringName{
get{returnname;}
set{name=value;}
}
publicvoidDrawAngle(){
Console.WriteLine("Drawangle:
"+name);
}
}
classTranslator:
Picture//翻译者{
privateAngleangle=newAngle();
publicTranslator(stringname):
base(name){
angle.Name=name;
}
publicoverridevoidDraw(){
angle.DrawAngle();
}
}
staticvoidMain(string[]args)
{
Picturecc=newCircle("huayuan");
cc.Draw();
Picturerr=newRectangle("huajuxing");
rr.Draw();
Pictureaa=newTranslator("画角");
aa.Draw();
Console.Read();
}
[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。
[主要代码]:
abstractclassPeiliao//配料{
publicabstractvoidAdd();
}
classMilk:
Peiliao//牛奶配料
{//Sugar、Lemon类似,省略
publicoverridevoidAdd(){
Console.WriteLine("加牛奶");
}
}
abstractclassCoffee//咖啡{
protectedPeiliaopeiliao;
//添加配料
publicvoidaddPeiliao(Peiliaopeiliao){
this.peiliao=peiliao;
}
//添加
publicabstractvoidAdd();
}
classJorumCoffee:
Coffee//大杯咖啡
{//中杯、小杯类似,省略
publicoverridevoidAdd(){
Console.Write("大杯咖啡");
peiliao.Add();
}
}
staticvoidMain(string[]args){
Coffeecf;
cf=newJorumCoffee();
cf.addPeiliao(newMilk());
cf.Add();
cf=newMediumCoffee();
cf.addPeiliao(newSugar());
cf.Add();
Console.Read();
}
[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羊羊,奔跑速度快且会趟水的喜羊羊,有保护罩且奔跑速度快的喜羊羊,有保护罩、奔跑速度快且会趟水的喜羊羊),如果使用装饰模式的那就不用派生诸多子类了,当喜羊羊每吃到一个苹果,我们就用装饰模式给喜羊羊加一个动态增加一个新功能即可。
【主要代码】:
abstractclassAppearance{
publicabstractvoidShow();
}
classSheep:
Appearance//喜羊羊{
privatestringname;
publicSheep(stringname){
this.name=name;
}
publicoverridevoidShow(){
Console.WriteLine("{0}",name);
}
}
abstractclassApple:
Appearance//苹果{
protectedAppearancecomponent;
publicvoidDecorate(Appearancecomponent){
ponent=component;
}
publicoverridevoidShow(){
if(component!
=null){
component.Show();
}
}
}
classRedApple:
Apple{//GreenApple、YellowApple……
publicoverridevoidShow(){
Console.Write("有保护罩的");
base.Show();
}
}
staticvoidMain(string[]args){
Sheepxyy=newSheep("喜羊羊");
Console.WriteLine("\n第一种装扮:
");
RedApplera=newRedApple();
GreenApplega=newGreenApple();
YellowAppleya=newYellowApple();
ra.Decorate(xyy);
ga.Decorate(ra);
ya.Decorate(ga);
ga.Show();
Console.WriteLine("\n第二种装扮:
");
ya.Show();
Console.Read();
}
【运行结果】:
实验八外观模式的应用
1实验目的
1)掌握外观模式(Facade)的特点
2)分析具体问题,使用外观模式进行设计。
2实验内容和要求
一个保安系统的,由录像机、电灯、红外线监控和警报器组成。
保安系统的操作人员需要经常将这些仪器启动和关闭。
保安类需要用到所有的录像机(Camera)、电灯(Light)、感应器(Sensor)和警报器(Alarm)对象,保安觉得使用不方便。
应用外观模式,用C#控制台应用程序改进该设计。
绘制该模式的UML图。
【主要代码】:
classCamera{
publicvoidon(){
Console.WriteLine("录像机启动");
}
publicvoidoff(){
Console.WriteLine("录像机关闭");
}
}
//Light、Sensor、Alarm……
classSafeSysterm
{
Cameracamera;
Lightlight;
Sensorsensor;
Alarmalarm;
publicSafeSysterm(){
camera=newCamera();
light=newLight();
sensor=newSensor();
alarm=newAlarm();
}
publicvoidonSafe(){
camera.on();
light.on();
sensor.on();
alarm.on();
}
publicvoidoffSafe(){
camera.off();
light.off();
sensor.off();
alarm.off();
}
}
staticvoidMain(string[]args)
{
SafeSystermss=newSafeSysterm();
ss.onSafe();
Console.WriteLine("\n--------------------\n");
ss.offSafe();
Console.Read();
}
【运行结果】:
实验九观察者模式的应用
1实验目的
1)掌握外观模式(Observer)的特点
2)分析具体问题,使用外观模式进行设计。
2实验内容和要求
网上商店中如果商品(product)在名称(name)、价格(price)等方面有变化,系统能自动通知会员,将是网上商店区别传统商店的一大特色。
如何设计实现?
说明你所选择的设计模式,画出类关系图并指明各个类的角色。
应用外观模式,用C#控制台应用程序改进该设计。
绘制该模式的UML图。
【主要代码】:
abstractclassProduct
{
//Fields
protectedstringname;
protecteddoubleprice;
privateArrayListguests=newArrayList();
//Properties
publi
- 配套讲稿:
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