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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验4 结构型设计模式实验实验学时： 2 每组人数： 1 实验类型： 3 （1：基础性 2：综合性 3：设计性 4：研究性）实验要求： 1 （1：必修 2：选修 3：其它）实验类别： 3 （1：基础 2：专业基础 3：专业 4：其它）一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的结构型设计模式，包括适配器模式、组合模式和外观模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。二、实验内容1. 现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int) 和查找方法search(int, in
2、t)，已知类QuickSort的quickSort(int)方法实现了快速排序算法，类BinarySearch 的binarySearch(int, int)方法实现了二分查找算法。试使用适配器模式设计一个系统，在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。绘制类图并编程实现。（要求实现快速排序和二分查找，使用对象适配器实现）2. Windows Media Player和RealPlayer是两种常用的媒体播放器，它们的API结构和调用方法存在区别。现在你的应用程序需要支持这两种播放器API，而且在将来可能还需要支持新的
3、媒体播放器，请问如何设计该应用程序？绘制类图并编程模拟实现。3. 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。绘制类图并编程模拟实现。4. 某教育机构组织结构如下图所示：在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文，试采用组合模式设计该机构的组织结构，绘制相应的类图并编程模拟实现，在客户端代码中模拟下发公文。5. 某软件公司为新开发的智能手机控制与管理软件提供了一键备份功能，通过该功能可以将原本
4、存储在手机中的通信录、短信、照片、歌曲等资料一次性全部拷贝到移动存储介质（例如MMC卡或SD卡）中。在实现过程中需要与多个已有的类进行交互，例如通讯录管理类、短信管理类等，为了降低系统的耦合度，试使用外观模式来设计并编程模拟实现该一键备份功能。 6. 某信息系统需要提供一个数据处理和报表显示模块，该模块可以读取不同类型的文件中的数据并将数据转换成XML格式，然后对数据进行统计分析，最后以报表方式来显示数据。由于该过程需要涉及到多个类，试使用外观模式设计该数据处理和报表显示模块。考虑到有些文件本身已经是XML格式，无须进行格式转换，为了让系统具有更好的扩展性，在系统设计中可以引入抽象外观类。三、
5、实验要求1. 结合实例，正确无误地绘制适配器模式、组合模式和外观模式的模式结构图；2. 使用任意一种面向对象编程语言实现适配器模式、组合模式和外观模式实例，代码运行正确无误。四、实验步骤1. 结合实例，使用PowerDesigner绘制适配器模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例；2. 结合实例，使用PowerDesigner绘制适配器模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例；3. 结合实例，使用PowerDesigner绘制组合模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例；4. 结合实例，使用PowerDesigner绘制组合模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式
6、实例；5. 结合实例，使用PowerDesigner绘制外观模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例；6. 结合实例，使用PowerDesigner绘制外观模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例。五、实验结果1. 类图：实现代码：DataOperation.javapublic interface DataOperation public void sort(int n); public int search(int m, int n);Adapter.javapublic class Adapter implements DataOperation private Bina
7、rySearch bs; private QuickSort qs; public Adapter() qs = new QuickSort(); bs = new BinarySearch(); public void sort(int n) qs.quickSort(n); public int search(int m, int n) return bs.binarySearch(m, n); QuickSort.javapublic class QuickSort public void quickSort(int n) int size = n.length;quickSortMet
8、hod(n, 0, size - 1);public void quickSortMethod(int n, int left, int right) int q;if (left right) q = partition(n, left, right);quickSortMethod(n, left, q - 1);quickSortMethod(n, q + 1, right);public int partition(int n, int left, int right) int shaft = nleft;int temp = 0;while (left shaft)right-;wh
9、ile (nleft shaft)left+;if (nleft = nright) right-; else temp = nleft;nleft = nright;nright = temp;nleft = shaft;return left;BinarySearch.javapublic class BinarySearch public int binarySearch(int m, int n) QuickSort qs = new QuickSort();int left = 0; qs(m);int right = m.length;while(left n)right = mi
10、ddle - 1;else left = middle + 1;return -1;XMLUtil.javaimport javax.xml.parsers.*;import org.w3c.dom.*;import org.xml.sax.SAXException;import java.io.*;public class XMLUtil/该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象public static Object getBean()try/创建DOM文档对象 DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFact
11、ory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = builder.parse(new File(src/config.xml); /获取包含类名的文本节点 NodeList nl = doc.getElementsByTagName(className); Node classNode=nl.item(0).getFirstChild(); String cName=classNode.getNodeValue(); /通过类名生成实例对象并将其返回 C
12、lass c=Class.forName(cName); Object obj=c.newInstance(); return obj; catch(Exception e) e.printStackTrace(); return null; Client.javapublic class Client public static void main(String args)int m = 5, 4, 8, 7, 9, 2, 3, 1, 0, 6;DataOperation dataoperation;dataoperation = (DataOperation)XMLUtil.getBean
13、();dataoperation.sort(m);for(int i=0; i m.length; i+)System.out.print(mi + );System.out.println(n + dataoperation.search(m, 6);2. 类图：实现代码：Player.javapublic interface Player public abstract void play(String fileName);WMPAdapter.javapublic class WMPAdapter implements Player private WindowsMediaPlayer
14、wmp; public WMPAdapter() wmp = new WindowsMediaPlayer(); public void play(String fileName) wmp.play(fileName); RPAdapter.javapublic class RPAdapter implements Player private RealPlayer rp; public RPAdapter() rp = new RealPlayer(); public void play(String fileName) rp.play(fileName); WindowsMediaPlay
15、er.javapublic class WindowsMediaPlayer public void play(String fileName) System.out.println(fileName + 用 WindowsMediaPlayer 播放); RealPlayer.javapublic class RealPlayer public void play(String fileName) System.out.println(fileName + 用 RealPlayer 播放); ;XMLUtil.javaimport javax.xml.parsers.*;import org
16、.w3c.dom.*;import org.xml.sax.SAXException;import java.io.*;public class XMLUtil/该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象public static Object getBean()try/创建DOM文档对象 DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; d
17、oc = builder.parse(new File(src/config.xml); /获取包含类名的文本节点 NodeList nl = doc.getElementsByTagName(className); Node classNode=nl.item(0).getFirstChild(); String cName=classNode.getNodeValue(); /通过类名生成实例对象并将其返回 Class c=Class.forName(cName); Object obj=c.newInstance(); return obj; catch(Exception e) e.p
18、rintStackTrace(); return null; Client.javapublic class Client public static void main(String args)Player p;p = (Player)XMLUtil.getBean();p.play(Rush Hour);3. 类图：实现代码：AbstractFile.javapublic abstract class AbstractFile public abstract void killVirus(); Folder.javaimport java.util.ArrayList;public cla
19、ss Folder extends AbstractFile private String fileName; private ArrayList fileList = new ArrayList(); public void killVirus() System.out.println(对文件夹 + fileName + 杀毒); /调用文件夹内成员的杀毒方法 for(Object obj:fileList) (AbstractFile)obj).killVirus(); public void add(AbstractFile abFile) fileList.add(abFile); p
20、ublic void remove(AbstractFile abFile) fileList.remove(abFile); public Folder(String fileName) this.fileName = fileName; public AbstractFile getChild(int n) return fileList.get(n); ImageFile.javapublic class ImageFile extends AbstractFile private String fileName; public void killVirus() System.out.p
21、rintln(对图像文件 + fileName + 杀毒); public ImageFile(String fileName) this.fileName = fileName; TextFile.javapublic class TextFile extends AbstractFile private String fileName; public void killVirus() System.out.println(对文本文件 + fileName + 杀毒); public TextFile(String fileName) this.fileName = fileName; pu
22、blic class VideoFile extends AbstractFile private String fileName; public void killVirus() System.out.println(对视频文件 + fileName + 杀毒); public VideoFile(String fileName) this.fileName = fileName; Client.javapublic class Client public static void main(String args)AbstractFile file1, file2, file3;Folder
23、 folder1, folder2;file1 = new ImageFile(风景);file2 = new TextFile(乔布斯全传);file3 = new VideoFile(尖峰时刻);folder1 = new Folder(总文件夹);folder2 = new Folder(子文件夹);folder2.add(file1);folder2.add(file2);folder1.add(file3);folder1.add(folder2);folder1.killVirus();4. 类图：实现代码：AbstractBranch.javapublic abstract cl
24、ass AbstractBranch public abstract void receiveDoc(); public abstract String getName();AdOffice.javapublic class AdOffice extends AbstractBranch private String name; public void receiveDoc() System.out.println(行政办公室收到文件); public AdOffice(String name) this.name = name; public String getName() return
25、name; EdOffice.javapublic class EdOffice extends AbstractBranch private String name; public void receiveDoc() System.out.println(教务办公室收到文件); public EdOffice(String name) this.name = name; public String getName() return name; Branch.javaimport java.util.ArrayList;public class Branch extends AbstractB
26、ranch private ArrayList list; private String name; public Branch(String name) this.name = name; public void receiveDoc() System.out.println(name + 分部收到文件); public AbstractBranch getChild(int n) return list.get(n); public void add(AbstractBranch abBranch) list.add(abBranch); public void remove(Abstra
27、ctBranch abBranch) list.remove(abBranch); public String getName() return name; public void sendDoc(AbstractBranch abBranch) System.out.println(name + 分部发送文件到 + abBranch.getName(); abBranch.receiveDoc(); Client.javapublic class Client public static void main(String args)AbstractBranch ab1, ab2;Branch
28、 b1, b2, b3, b4;ab1 = new AdOffice(行政办公室);ab2 = new EdOffice(教务办公室);b1 = new Branch(北京);b2 = new Branch(湖南);b3 = new Branch(长沙);b4 = new Branch(湘潭);b1.sendDoc(b2);b2.sendDoc(b3);b2.sendDoc(b4);b4.sendDoc(ab1);b3.sendDoc(ab2);5. 类图：实现代码：BackUpFacade.javapublic class BackUpFacade private Contacts cont
29、acts = new Contacts(); private Messages messages = new Messages(); private Photoes photoes = new Photoes(); private Songs songs = new Songs(); public void backUp() contacts.backUp(); messages.backUp(); photoes.backUp(); songs.backUp(); Contacts.javapublic class Contacts public void backUp() System.o
30、ut.println(备份通讯录); Messages.javapublic class Messages public void backUp() System.out.println(备份短信); Photoes.javapublic class Photoes public void backUp() System.out.println(备份照片); Songs.javapublic class Songs public void backUp() System.out.println(备份歌曲); Client.javapublic class Client public stati
31、c void main(String args)BackUpFacade bf = new BackUpFacade();bf.backUp();6. 类图：实现代码：AbstractFacade.javapublic abstract class AbstractFacade public abstract void dataProcess(String str); public abstract void displayReport();InfoSystemFacade.javapublic class InfoSystemFacade extends AbstractFacade pri
32、vate FileReader fileReader = new FileReader(); private DataConversion dataConversion = new DataConversion(); private DataStatistics dataStatistics = new DataStatistics(); private DataAnalysis dataAnalysis = new DataAnalysis(); private DataDisplay dataDisplay = new DataDisplay(); public void dataProc
33、ess(String str) fileReader.readFile(str); if (str != xml) dataConversion.convertData(); dataStatistics.statisticalData(); dataAnalysis.analysisData(); public void displayReport() dataDisplay.displayData(); FileReader .javapublic class FileReader public void readFile(String str) System.out.println(从
34、+ str + 读取数据); DataConversion.javapublic class DataConversion public void convertData() System.out.println(进行数据转换); DataStatistics.javapublic class DataStatistics public void statisticalData() System.out.println(进行数据统计); DataAnalysis.javapublic class DataAnalysis public void analysisData() System.ou
35、t.println(进行数据分析); DataDisplay.javapublic class DataDisplay public void displayData() System.out.println(用报表显示数据); XMLUtil.javaimport javax.xml.parsers.*;import org.w3c.dom.*;import org.xml.sax.SAXException;import java.io.*;public class XMLUtil/该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象public static Object get
36、Bean()try/创建DOM文档对象 DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = builder.parse(new File(src/config.xml); /获取包含类名的文本节点 NodeList nl = doc.getElementsByTagName(className); Node classNode=nl.item(0).g
37、etFirstChild(); String cName=classNode.getNodeValue(); /通过类名生成实例对象并将其返回 Class c=Class.forName(cName); Object obj=c.newInstance(); return obj; catch(Exception e) e.printStackTrace(); return null; public class Client public static void main(String args)AbstractFacade af;af = (AbstractFacade)XMLUtil.getBean();af.dataProcess(D盘);af.displayReport();专心-专注-专业