设计模式实验五
实验五 工厂方法模式、抽象工厂模式和生成器模式
实验五工厂方法模式、抽象工厂模式和生成器模式的应用一、实验目的通过该实验，理解工厂方法模式、抽象工厂模式和生成器模式的意图、结构，在软件开发中使用这些模式并进行功能验证。
二、实验内容1.手机工厂：现实中不同品牌的手机应由不同的工厂制造，使用工厂方法模式模拟实现。
图1 手机工厂的类图2.微型计算机配件的生产：该系统所需要的产品族有两个：PC系列和MAC系列，产品等级结构也有两个：RAM和CPU，使用抽象工厂模式模拟实现。
图2 微型计算机配件生产系统的设计类图3.用程序画一个小人：要求小人要有头、身体、手和脚。
使用生成器模式模拟实现。
图3 利用程序画小人的类图三、实验步骤与要求1．对于以上题目要认真分析和理解题意，程序中要求使用相应的模式。
2．上机录入，使用JDK编译器调试、运行、验证程序。
3．请指导教师审查程序和运行结果并评定成绩；4．撰写并上交实验报告。
四、实验原理：1、工厂方法模式当系统准备为用户提供某个类的子类的实例，又不想让用户代码和该子类形成耦合时，可以使用工厂方法模式来设计系统。
工厂方法模式的关键是在一个接口或抽象类中定义一个抽象方法，该方法返回某个类的子类的实例，该抽象类或接口让其子类或实现该接口的类通过重写这个抽象方法返回某个子类的实例。
适合使用工厂方法模式的情景有：●用户需要一个类的子类的实例，但不希望与该类的子类形成耦合●用户需要一个类的子类的实例，但用户不知道该类有哪些子类可用。
工厂方法模式的UML类图：图4 工厂方法模式的类图2、抽象工厂模式当系统准备为用户提供一系列相关的对象，又不想让用户代码和创建这些对象的类形成耦合时，就可以使用抽象工厂模式来设计系统。
抽象工厂模式的关键是在一个抽象类或接口中定义若干个抽象方法，这些抽象方法分别返回某个类的实例，该抽象类或接口让其子类或实现该接口的类重写这些抽象方法为用户提供一系列相关的对象。
适合使用抽象工厂模式的情景有：●系统需要为用户提供多个对象，但不希望用户直接使用new运算符实例化这些对象，即希望用户和创建对象的类解耦。
设计模式实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着软件工程的不断发展，设计模式作为一种解决软件开发中常见问题的有效方法，越来越受到广泛关注。
本次实验旨在通过学习设计模式，提高编程能力，掌握解决实际问题的方法，并加深对设计模式的理解。
二、实验目的1. 理解设计模式的基本概念和分类；2. 掌握常见设计模式的原理和应用；3. 提高编程能力，学会运用设计模式解决实际问题；4. 培养团队协作精神，提高项目开发效率。
三、实验内容本次实验主要涉及以下设计模式：1. 创建型模式：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式；2. 结构型模式：适配器模式、装饰者模式、桥接模式、组合模式、外观模式；3. 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式、责任链模式、命令模式。
四、实验过程1. 阅读相关资料，了解设计模式的基本概念和分类；2. 分析每种设计模式的原理和应用场景；3. 编写代码实现常见设计模式，并进行分析比较；4. 将设计模式应用于实际项目中，解决实际问题；5. 总结实验经验，撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 创建型模式（1）单例模式：通过控制对象的实例化，确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
实验中，我们实现了单例模式，成功避免了资源浪费和同步问题。
（2）工厂模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
实验中，我们使用工厂模式创建不同类型的交通工具，提高了代码的可扩展性和可维护性。
（3）抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。
实验中，我们使用抽象工厂模式创建不同类型的计算机，实现了代码的复用和扩展。
（4）建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
实验中，我们使用建造者模式构建不同配置的房屋，提高了代码的可读性和可维护性。
2. 结构型模式（1）适配器模式：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作。
设计模式实验五
实验5 结构型和行为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和行为型设计模式，包括代理模式、职责链模式和命令模式，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. 在某应用软件中需要记录业务方法的调用日志，在不修改现有业务类的基础上为每一个类提供一个日志记录代理类，在代理类中输出日志，例如在业务方法method()调用之前输出“方法method()被调用，调用时间为2014-11-5 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法method()调用成功”，否则输出“方法method()调用失败”。
在代理类中调用真实业务类的业务方法，使用代理模式设计该日志记录模块的结构，绘制类图并编程模拟实现。
2. 某软件公司承接了某信息咨询公司的收费商务信息查询系统的开发任务，该系统的基本需求如下：(1) 在进行商务信息查询之前用户需要通过身份验证，只有合法用户才能够使用该查询系统；(2) 在进行商务信息查询时系统需要记录查询日志，以便根据查询次数收取查询费用。
该软件公司开发人员已完成了商务信息查询模块的开发任务，现希望能够以一种松耦合的方式向原有系统增加身份验证和日志记录功能，客户端代码可以无区别地对待原始的商务信息查询模块和增加新功能之后的商务信息查询模块，而且可能在将来还要在该信息查询模块中增加一些新的功能。
试使用代理模式设计并编程模拟实现该收费商务信息查询系统。
【提示：使用保护代理和智能引用代理】3. 某企业的SCM(Supply Chain Management，供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。
五水平设计方法
五水平设计方法五水平设计方法是一种实验设计方法，主要用于心理学、社会学和经济学等领域的实验研究。
这种方法将实验对象分成五个水平，每个水平代表一个不同的处理或条件，以便比较和分析。
具体而言，五水平设计方法包括以下步骤：1. 确定实验目的和变量：在开始实验之前，必须明确实验的目的和研究变量。
这些变量可以是自变量、因变量或控制变量。
2. 确定实验水平：根据实验目的和研究变量的性质，将实验对象分成五个不同的水平或条件。
这些水平应该具有代表性，并且能够提供足够的信息来回答研究问题。
3. 分配实验对象：将实验对象随机分配到五个不同的水平中。
为了确保实验的公正性和准确性，应该采用随机分配的方法，以确保每个水平中的实验对象具有相似的特征和背景。
4. 实施实验：根据实验设计，对实验对象进行相应的处理或操作。
这些处理或操作可以是不同的刺激、任务或情境，以观察它们对实验结果的影响。
5. 收集数据：在实验过程中，记录每个实验对象的表现和反应，并收集相关数据。
这些数据可以是问卷调查、行为观察、生理指标等。
6. 分析数据：对收集到的数据进行统计分析，比较不同水平之间的差异，并探索变量之间的关系。
常用的统计方法包括描述性统计、方差分析、回归分析等。
7. 解释结果：根据统计分析的结果，解释实验的目的和研究问题，并得出结论。
如果结果与预期不符，可以尝试重新设计实验或分析可能的原因。
五水平设计方法具有以下优点：1. 对比性强：由于有五个不同的水平，可以更全面地比较不同处理或条件之间的差异，提高研究的对比性。
2. 信息量大：由于包括五个水平，可以收集更多的数据和信息，提高研究的准确性和可靠性。
3. 控制效果好：通过随机分配实验对象到不同水平，可以更好地控制无关变量的影响，提高研究的内部效度。
然而，五水平设计方法也存在一些缺点：1. 实施难度大：由于包括五个不同的水平，需要更多的实验材料、时间和资源，实施起来较为困难。
2. 数据处理复杂：由于数据量较大，需要使用复杂的统计分析方法来处理和解释数据。
面向对象设计原则实验报告实验07
设计模式实验报告一、实验目的1. 学会选择合适的设计模式解决在软件开发中遇到的实际问题，加深对常用设计模式的理解和掌握。
2．掌握一些常用的设计模式联用技巧，学会同时运用多种设计模式解决实际问题。
二、实验要求1.根据实例场景正确选择设计模式，理解常用设计模式的动机和意图。
2.结合实例，绘制对应的模式结构图。
三、实验内容1.练习 1在某 FPS （First - Person Shooting ，第一人称射击）游戏中提供了多个不同的游戏场景。
在每一个游戏场景中，提供了对应的地图（Map）、天气（Weather）和游戏背景音乐（Sound）等。
请选择一种合适的设计模式对游戏场景进行设计，使得当用户选择游戏场景时，该场景所对应的地图、天气和背景音乐能够同时出现；此外，还可以方便地在该游戏中增加新的游戏场景。
要求给出该设计模式的名称并结合实例绘制对应的结构图（即类图，类名、方法名和属性名可自行定义）。
2.练习 2在某 FPS 游戏中，系统可以给所有游戏成员发送通知，例如提示任务执行完毕、发送新的任务提醒、发出敌人袭击警报等。
请选择一种合适的设计模式设计该系统通知模块，使得在系统中可以灵活地增加或删除游戏成员。
要求给出该设计模式的名称并结合实例绘制对应的结构图（即类图，类名、方法名和属性名可自行定义）。
3.练习 3某 FPS 游戏中提供了一个游戏管理器（GameManager），通过该管理器用户可以对音效（Sound Effect）、场景（Scene）、游戏角色（Role）等对象进行参数设置。
为了节约系统资源开且保证对象状态的一致性，在游戏运行时，用户只能打开唯一的一个管理器界面。
根据以上描述，请选择两种合适的设计模式设计该游戏管理器，在实现对多个对象进行统一设置的同时保证游戏管理器的唯一性。
要求给出这两种设计模式的名称并结合实例绘制对应的结构图（即类图，类名、方法么和属性名可自行定义）。
4.练习 4为了让游戏场景呈现更加通真的效果，在某 FPS 游戏中可以对场景（Scene）的光照效果等进行渲染（Rendering）。
最经典的设计模式实验报告
设计模式实验报告（一）课程名称: ___设计模式__ _实验名称:__创建型与结构型模式专业: 计算机科学与技术学号:姓名:实验日期：2012.4.09工厂模式一、实验目的:1、学习工厂模式设计2、学习抽象工厂模式设计3、学习建造者模式设计4、学习单例模式二、运行环境:Microsoft Visual Studio 2010三、实验内容1、工厂模式模式定义：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成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
实例说明：为了让增加新品牌电视机更加方便，可以通过工厂方法模式对该电视机厂进行进一步重构。
可以将原有的工厂进行分割，为每种品牌的电视机提供一个子工厂，海尔工厂专门负责生产海尔电视机，海信工厂专门负责生产海型电视机，如果需要生产TCL电视机，只需要对应增加一个新的TCL工厂即可，原有的工厂无需做任何修改，使得整个系统具有更好的灵活性和可扩展性。
①源代码:Class1:using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace工厂模式?{public interface TV{void play();}public class HaierTV : TV{public void play(){MessageBox.Show("海￡尔?电?视酣?播￥放?中D");}}public class HisenseTV : TV{public void play(){MessageBox.Show("海￡信?电?视酣?播￥放?中D");}}public interface TVFactory{TV produceTV();}public class HaierTVFactory : TVFactory{public TV produceTV(){MessageBox.Show("海￡尔?电?视酣?工¤厂§生Θ?产ú海￡信?电?视酣?机ú");return new HaierTV();}}public class HisenseTVFactory : TVFactory{public TV produceTV(){MessageBox.Show("海￡信?电?视酣?工¤厂§生Θ?产ú海￡信?电?视酣?机ú");return new HisenseTV();}}class Class1{}}Form1.csusing System;using System.Collections.Generic;using ponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace工¤厂§模￡式?{public partial class Form1 : Form{public Form1(){InitializeComponent();}private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {TV tv;TVFactory factory;factory = new HaierTVFactory (); //唯¨一?不?一?样ù的?地?方?tv=factory.produceTV ();tv .play ();}private void button2_Click(object sender, EventArgs e) {TV tv;TVFactory factory;factory = new HisenseTVFactory(); //唯¨一?不?一?样ù的?地?方?tv = factory.produceTV();tv.play();}}}②运行结果:主界面：点击“海尔电视”按钮后：再点击“确定”后：点击“海信电视”按钮后：点击“确定”按钮后：2、抽象工厂模式模式定义：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，且无需指定他们具体的类。
实验设计模式及举例
实验设计模式及举例一、实验设计模式概述实验设计是科学研究中的重要环节，它决定了研究的有效性和可靠性。
实验设计模式是指在进行实验设计时所采用的一种标准化的、规范化的方法。
根据实验变量的不同，可以将实验设计模式分为三种：组间设计、组内设计和混合设计。
每种设计模式都有其特点和应用场景，选择合适的实验设计模式对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
二、组间设计1.定义：组间设计是指将参与者随机分配到不同的实验组，每个组接受不同的实验处理，以比较不同处理之间的差异。
2.优点：组间设计可以减少个体差异对实验结果的影响，因为每个参与者只接受一种处理方式。
此外，由于每个参与者只接受一种处理方式，因此不存在顺序效应或疲劳效应等问题。
3.缺点：组间设计需要更多的参与者，因为每个参与者只能接受一种处理方式。
此外，如果实验组之间的个体差异较大，可能会导致实验结果的不准确。
4.举例：在一个研究不同运动方式对心肺功能的影响的实验中，可以将参与者随机分为两组，一组进行有氧运动，另一组进行力量训练。
通过比较两组之间的心肺功能指标，可以评估不同运动方式对心肺功能的影响。
三、组内设计1.定义：组内设计是指将参与者按照某种顺序接受不同的实验处理，以比较不同处理之间的差异。
2.优点：组内设计可以减少参与者数量，因为每个参与者可以接受多种处理方式。
此外，由于参与者可以接受多种处理方式，因此可以更好地探究自变量之间的交互作用。
3.缺点：组内设计容易受到顺序效应和疲劳效应的影响。
如果实验处理之间的顺序不同，可能会导致实验结果的不准确。
此外，如果参与者感到疲劳，可能会影响实验结果的可靠性。
4.举例：在一个研究不同食物对血糖水平的影响的实验中，可以让同一个参与者在一天之内分别食用高糖食物和低糖食物，然后比较两种食物对血糖水平的影响。
由于所有参与者都是在同一时间内进行实验的，因此可以控制时间因素对血糖水平的影响。
四、混合设计1.定义：混合设计是指将组间设计和组内设计结合使用的一种实验设计方法。
eprime
E E--Prime 实验设计种按心理实验程序的结构和核心实验过程设计的复杂性，可把心理实验程序归属以下五种模式进行设计： 一是单一模式（Baisic），二是并联模式（Paralleling），三串联模式（Series），四是平衡模式（CounterBalance），五是相嵌模式（Nesting）。
各种模式的结构图如图7.1所示。
图7.1-1为单一模式实验设计，图7.1-2为并联模式实验设计，图7.1-3为串联模式实验设计，图7.1-4为平衡模式实验设计，图7.1-5为相嵌模式实验设计。
图7.7.1 E 1 E 1 E--Prime 实验设计的五种模式实验设计的五种模式这里所说的心理实验程序的结构和核心实验过程设计的复杂性，是基于实验中包含的存储实验材料及相关控制的List 的结构关系和核心实验过程CEP （Core Experimental Procedure）的多少而言。
并将实验中包含的List 的结构关系将心理学的实验程序划分为上述五种模式进行设计。
并且这里所说的“复杂性”，纯针对正式实验模块而言，不包括练习模块。
下面我们重点讲述各种模式的实验设计。
第一节第一节 单一模式与并联模式单一模式与并联模式单一模式与并联模式一、 单一模式单一模式1．模型结构模型结构单一模式是最为简单的心理实验设计模式，如上图7.2所示。
单一模式由一个存储实验材料及相关控制的List 和一个核心实验过程CEP 组成。
从图7.1中可以看出，其余四种模式中都包含了单一模式的模型。
7.1-1 7.1-2 7.1-3 7.1-4 7.1-5 图例：I －指导语，E －结语界面， 表格List 为实验材料及相关控制，CEP 为核心实验过程，空白框为各界面2．典型实验典型实验如词汇判断的实验、典型的Stroop 效应实验，启动效应实验都是典型的单一模式的实验设计。
3．实验设计实验设计我们在第三章讲E-Prime 的实验设计时，所举得“词汇判断”实验就是单一模式的实验设计，具体的设计过程这里就不再熬述，而且，单一模式的实验设计也是难度最低的实验设计。
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实验5 结构型和行为型设计模式实验
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和行为型设计模式，包括代理模式、职责链模式和命令模式，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. 在某应用软件中需要记录业务方法的调用日志，在不修改现有业务类的基础上为每一个类提供一个日志记录代理类，在代理类中输出日志，例如在业务方法method()调用之前输出“方法method()被调用，调用时间为2014-11-5 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法method()调用成功”，否则输出“方法method()调用失败”。
在代理类中调用真实业务类的业务方法，使用代理模式设计该日志记录模块的结构，绘制类图并编程模拟实现。
2. 某软件公司承接了某信息咨询公司的收费商务信息查询系统的开发任务，该系统的基本需求如下：
(1) 在进行商务信息查询之前用户需要通过身份验证，只有合法用户才能够使用该查询系统；
(2) 在进行商务信息查询时系统需要记录查询日志，以便根据查询次数收取查询费用。
该软件公司开发人员已完成了商务信息查询模块的开发任务，现希望能够以一种松耦合的方式向原有系统增加身份验证和日志记录功能，客户端代码可以无区别地对待原始的商务信息查询模块和增加新功能之后的商务信息查询模块，而且可能在将来还要在该信息查询模块中增加一些新的功能。
试使用代理模式设计并编程模拟实现该收费商务信息查询系统。
【提示：使用保护代理和智能引用代理】
3. 某企业的SCM(Supply Chain Management，供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。
该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批，主任可以审批5万元以下（不包括5万元）的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元（不包括10万元）的采购单，董事长可以审批10万元至50万元（不包括50万元）的采购单，50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。
如下图所示：
采购人员
主任副董事长董事长董事会
金额＜5万元5万元≤金额＜10万元10万元≤金额＜50万元金额≥50万元
试使用职责链模式设计并实现该系统。
4. 某公司欲开发一个软件系统的在线文档帮助系统，用户可以在任何一个查询上下文中输入查询关键字，如果当前查询环境下没有相关内容，则系统会将查询按照一定的顺序转发给其他查询环境。
基于上述需求，试采用职责链模式对该系统进行设计。
5. 房间中的开关就是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功能，可控制对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。
6. 某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。
系统提供一个主菜单(Menu)，在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem)，可以通过Menu类的addMenuItem()方法增加菜单项。
菜单项的主要方法是click()，每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括OpenCommand(打开命令)，CreateCommand(新建命令)，EditCommand(编辑命令)等，命令类具有一个execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create()、edit()等方法。
现使用命令模式设计该系统，使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降低，绘制类图并编程实现。
三、实验要求
1. 结合实例，正确无误地绘制代理模式、职责链模式和命令模式的模式结构图；
2. 使用任意一种面向对象编程语言实现代理模式、职责链模式和命令模式实例，代码运行正确无误。
四、实验步骤
1. 结合实例，使用PowerDesigner绘制代理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绘制代理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绘制职责链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绘制职责链模式实例结构图并用面向对象编程语言实现该模式实例；
5. 结合实例，使用PowerDesigner绘制命令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绘制命令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：
2.类图：
实现代码：
3.类图：
实现代码：
4.类图：
实现代码：
5.类图：
实现代码：
6.类图：
实现代码：。