实验指导书设计模式.doc

《Java设计模式》实验指导书主讲教师：孙晓飞枣庄学院信息科学与工程学院目录实验一“创建型模式”的应用1实验二“结构型模式”的应用3实验三“行为型模式”（1）的应用5实验四“行为型模式”（2）的应用7实验五混合设计模式9实验一“创建型模式”的应用一、实验目的1、以本实验指导中的FactoryMethod模式为实验实例，掌握五类“创建型模式”的工作原理和应用环境。2、掌握工厂方法模式（FactoryMethod）、抽象工厂模式（AbstractFactory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类“创建型模式”的实验过程。二、实验原理1、创建型模式的工作原理创建型模式隐藏了类的实例的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达成使整个系统独立的目的。创建型模式分为：工厂方法模式（FactoryMethod）、抽象工厂模式（AbstractFactory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）等五类。2、FactoryMethod模式的工作原理工厂方法模式(FactoryMethodPattern)：也叫虚拟构造器(VirtualConstructor)模式或者多态工厂(PolymorphicFactory)模式，在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完毕。它的UML类图如下：工厂方法模式包含如下角色：Product：抽象产品ConcreteProduct：具体产品Creator：抽象工厂ConcreteCreator：具体工厂FactoryMethod模式的特点为当系统扩展需要添加新的产品对象时，仅仅需要添加一个具体产品对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，很好地符合了“开闭原则”。3、抽象工厂模式（AbstractFactory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）、单例模式（Singleton）的工作原理应通过教材复习。三、实验内容用FactoryMethod模式设计一个饮料工厂的模拟程序：规定为每种品牌的饮料提供一个子工厂，如：芒果汁工厂专门负责生产芒果汁，苹果汁工厂专门负责生产苹果汁，假如需要生产桃子汁或菠萝汁，只需要相应增长一个新的桃子汁工厂或菠萝汁工厂即可，原有的工厂无须做任何修改，使得整个系统具有更加的灵活性和可扩展性。四、实验规定所设计的实验程序要满足以下两点：1）体现“创建型模式”的工作原理；2）符合面向对象的七条设计原则。五、实验环节1、设计“饮料工厂”的类图。参考教材P48完毕类图。2、根据类图写出“饮料工厂”的源代码（代码参照教材P48，实验报告中写出重要的几个类）。3、上机测试程序，写出运营结果。六、实验小结整理实验结果，小结实验心得体会。实验二“结构型模式”的应用一、实验目的1、以设计适配器模式(Adapter)为实验实例，掌握“结构型模式”的工作原理、应用环境和应用方法。2、掌握适配器模式(Adapter)、桥接模式(Bridge)、组合模式(Composite)、装饰模式(Decorator)、外观模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy等七类“结构型模式”的实验过程。二、实验原理1、结构型模式的工作原理结构型模式(StructuralPattern)描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构，就像搭积木，可以通过简朴积木的组合形成复杂的、功能更为强大的结构。结构型模式可以分为类结构型模式和对象结构型模式。也可分为：适配器模式(Adapter)、桥接模式(Bridge)、组合模式(Composite)、装饰模式(Decorator)、外观模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy)等七类。2、Adapter模式的工作原理适配器模式(AdapterPattern)：将一个接口转换成客户希望的另一个接口，适配器模式使接口不兼容的那些类可以一起工作，其别名为包装器(Wrapper)。UML类图如下：适配器模式包含如下角色：Target：目的抽象类Adapter：适配器类Adaptee：适配者类3、桥接模式(Bridge)、组合模式(Composite)、装饰模式(Decorator)、外观模式(Facade)、享元模式(Flyweight)、代理模式(Proxy)的工作原理可仔细复习教材。三、实验内容1、用Adapter模式模拟一个厨师不断提高自己的过程规定：一个人最初是一个面点师，后来他学习了川菜，又成了川菜师。以适配器模式为进行系统设计。四、实