java实验策略模式观察者模式和组合模式

实验二策略模式、观察者模式和组合模式一、实验目的：（1）学习和掌握策略模式；（2）学习和掌握观察者模式；（3）学习和掌握组合模式；（4）学习和掌握使用这些模式解决实际问题；二、实验内容1. 请使用策略模式实现下列编程要求：已知几何形状家族有圆形、矩形、椭圆形、三角形等形状。

请用Java语言定义一个抽象类MyShape表示形状这样概念，MyShape抽象类中提供了计算面积、周长、显示形状信息的抽象方法，然后分别定义它的子类MyCircle（圆形）、MyRectangle（矩形）、MyEllipse（椭圆形）、MyTriangle（三角形）等特定几何形状。

并绘制这些定义的几何家族的所有形状。

2．请用观察者模式实现功能：学校发布信息，学生可以订阅，老师可以订阅，行政人员也可以订阅。

提示：定义主题接口，观察者接口，定义Notice、学生、老师和行政人员类，定义测试类。

其中Notice类实现主题接口，老师、学生和行政人员实现观察者接口。

思考，如果要求实现学生和老师均可以订阅多个信息，即除了订阅学校发布信息，也可以订阅所属系发送的信息，请编程实现。

3．定义一个游戏地图。

地图是由每个方块拼合起来。

地图上有墙等障碍物，也有可以通行的基本图元构成。

请使用组合模式，绘制一个游戏地图，地图的内容自行定义，也可以类似图3形式：图3游戏地图4．已知有一个二维数组数据如图1所示，请结合策略模式、观察者模式和组合模式实现一个MVC结构的应用程序。

要求：如果用户移动滑块，可以修改二维数组的值，并在运行的用户界面中显示出来。

其中，饼状图和柱状图中的区域分布为二位数组每一维的总和。

运行结果如图4和图5所示。

60 50 9090 40 3010 20 70图4 数据模型图5运行结果三、实验环境1、PC微机；2、DOS操作系统或 Windows 操作系统；3、jdk程序集成环境Eclipse四、源代码、测试结果及UML图一：1.UML图2.源程序代码：package course.strategy.shape;import java.awt.Graphics;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import javax.swing.JPanel;//绘制所有图形@SuppressWarnings("serial")public class DrawShape extends JPanel{private List<MyShape> shapes;public DrawShape() {shapes=new ArrayList<MyShape>();}public void addShape(MyShape shape){ //添加图形if(shape!=null) shapes.add(shape);}public void paintComponent(Graphics g){ //依次绘制图形for(MyShape ms:shapes){ms.draw(g);System.out.println(ms);}}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import java.awt.Graphics;//形状家族public abstract class MyShape {public abstract float area();public abstract float perimeter();public abstract void draw(Graphics g);} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import java.awt.Color;import java.awt.Graphics;//圆形public class MyCircle extends MyShape {private static final float PI=3.14f;private int radius; //定义圆形半径private int x,y; //定义起点（x,y）坐标public MyCircle(int x,int y,int radius){ //构造函数super();this.x=x;this.y=y;this.radius = radius;}@Overridepublic float area() { //求面积// TODO 自动生成的方法存根return PI*radius*radius;}@Overridepublic float perimeter() { //求周长// TODO 自动生成的方法存根return 2*PI*radius;}@Overridepublic String toString() {return "MyCircle [radius=" + radius + ", x坐标=" + x + ", y坐标=" + y + "]"+" 面积="+area()+",周长="+perimeter();}@Overridepublic void draw(Graphics g) { //绘制图形// TODO 自动生成的方法存根g.setColor(Color.blue);g.fillOval(x, y, 2*radius, 2*radius);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import java.awt.Color;import java.awt.Graphics;//矩形public class MyRectangle extends MyShape {private int x,y; //定义起点（x,y）坐标private int width,height; //定义矩形的宽和高public MyRectangle(int x,int y,int width, int height) {super();this.x=x;this.y=y;this.width = width;this.height = height;}@Overridepublic float area() {// TODO 自动生成的方法存根return width*height;}@Overridepublic float perimeter() {// TODO 自动生成的方法存根return 2*(width+height);}@Overridepublic String toString() {return "MyRectangle [x坐标=" + x + ", y坐标=" + y + ", 矩形宽=" + width+ ", 矩形高=" + height + "]"+" 面积="+area()+",周长="+perimeter();}@Overridepublic void draw(Graphics g) {// TODO 自动生成的方法存根g.setColor(Color.green);g.fillRect(x, y, width, height);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import java.awt.Color;import java.awt.Graphics;//椭圆形public class MyEllipse extends MyShape {private static final float PI=3.14f;private int x,y; //定义起点（x,y）坐标private int aLong,bShort; //定义椭圆的长轴和短轴public MyEllipse(int x, int y,int aLong, int bShort) {super();this.x = x;this.y = y;this.aLong = aLong;this.bShort = bShort;}@Overridepublic float area() {// TODO 自动生成的方法存根return 1.0f/4*PI*aLong*bShort;}@Overridepublic float perimeter() {// TODO 自动生成的方法存根return PI*bShort+2*(aLong-bShort);}@Overridepublic String toString() {return "MyEllipse [x坐标=" + x + ", y坐标=" + y + ", 长轴=" + aLong+ ", 短轴=" + bShort + "]"+" 面积="+area()+",周长="+perimeter();}@Overridepublic void draw(Graphics g) {// TODO 自动生成的方法存根g.setColor(Color.red);g.fillOval(x, y, aLong, bShort);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import java.awt.Color;import java.awt.Graphics;//三角形public class MyTriangle extends MyShape {private int a,b,c,n;private int[] xPoints;private int[] yPoints;public MyTriangle( int[] xPoints, int[] yPoints,int n,int a,int b,int c) {super();this.xPoints = xPoints;this.yPoints = yPoints;this.n = n;this.a=a; this.b=b; this.c=c;}@Overridepublic float area() {// TODO 自动生成的方法存根float p=(a+b+c)/2;return (float)Math.sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));}@Overridepublic float perimeter() {// TODO 自动生成的方法存根return a+b+c;}@Overridepublic String toString() {return "MyTriangle [a=" + a + ", b=" + b + ", c=" + c + "]"+" 面积="+area()+",周长="+perimeter();}@Overridepublic void draw(Graphics g) {// TODO 自动生成的方法存根g.setColor(Color.yellow);g.fillPolygon(xPoints, yPoints, n);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.strategy.shape;import javax.swing.JFrame;//测试程序public class Test { //测试绘制所有形状/*** @param args*/public static void main(String[] args) {// TODO自动生成的方法存根JFrame frame=new JFrame();DrawShape ds=new DrawShape();ds.addShape(new MyCircle(20,20,60));ds.addShape(new MyRectangle(200,20,120,100));ds.addShape(new MyEllipse(40,200,150,100));int xPoints[]={300,240,370};int yPoints[]={200,280,300};ds.addShape(new MyTriangle(xPoints,yPoints,3,9,12,15));frame.getContentPane().add(ds);frame.setTitle("绘制图形演示");frame.setSize(500,400);frame.setVisible(true);frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}}3.测试结果图：二：1.UML图：Subject+registerObserver(ob server:Observer):void +removeObserver(ob server:Observer):void +notifyAllObservers( ):voidObserver+getNotice(message:St ring):voidDepartmentNotice -observers:List<Observer> -message:String+DepartmentNotice() +registerObserver(obser ver:Observer):void+removeObserver(obser ver:Observer):void+notifyAllObservers():v oid+setMessage（str:String）:void+getMessage():StringNotice-observers:List<Observer>-message:String+Notice()+registerObserver(observer:Observer):void+removeObserver(observer:Observer):void+notifyAllObservers():void+setMessage（str:String）:void+getMessage():StringTeacher+getNotice(message:String):voidStudent+getNotice(message:String):voidAdministrator+getNotice(message:String):void2.源代码：package course.observer.notice;//主题public interface Subject {public void registerObserver(Observer observer);public void removeObserver(Observer observer);public void notifyAllObservers();} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;//学校通知public class Notice implements Subject {private List<Observer> observers;private String message;public Notice(){observers=new ArrayList<Observer>();}@Overridepublic void registerObserver(Observer observer) {// TODO 自动生成的方法存根if(!observers.contains(observer))observers.add(observer);}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {// TODO 自动生成的方法存根if(observers.contains(observer))observers.remove(observer);}@Overridepublic void notifyAllObservers() {// TODO 自动生成的方法存根for(Iterator<Observer> it=observers.iterator();it.hasNext();){Observer o=it.next();o.getNotice(getMessage());}}public void setMessage(String str){this.message=str;}public String getMessage(){return message;}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;//学院通知public class DepartmentNotice implements Subject {private List<Observer> observers;private String message;public DepartmentNotice(){observers=new ArrayList<Observer>();}@Overridepublic void registerObserver(Observer observer) {// TODO 自动生成的方法存根observers.add(observer);}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {// TODO 自动生成的方法存根observers.remove(observer);}@Overridepublic void notifyAllObservers() {// TODO 自动生成的方法存根for(Iterator<Observer> it=observers.iterator();it.hasNext();){Observer o=it.next();o.getNotice(getMessage());}}public void setMessage(String str){this.message=str;}public String getMessage(){return message;}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;//观察者public interface Observer {public void getNotice(String message);} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;//具体观察者，教师public class Teacher implements Observer {@Overridepublic void getNotice(String message) {// TODO自动生成的方法存根System.out.println("教师收到通知："+message);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;//具体观察者，学生public class Student implements Observer {@Overridepublic void getNotice(String message) {// TODO自动生成的方法存根System.out.println("学生收到通知："+message);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;//具体观察者，行政人员public class Administrator implements Observer {@Overridepublic void getNotice(String message) {// TODO自动生成的方法存根System.out.println("行政人员收到通知："+message);}} 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、package course.observer.notice;//测试程序public class Test {/*** @param args*/public static void main(String[] args) {// TODO自动生成的方法存根Notice notice=new Notice();DepartmentNotice depart=new DepartmentNotice();Observer tea,stu,admin;tea=new Teacher();stu=new Student();admin=new Administrator();notice.registerObserver(tea);notice.registerObserver(stu);notice.registerObserver(admin);depart.registerObserver(tea);depart.registerObserver(stu);notice.setMessage("学校通知：五一全体放假七天。