网上报名系统的分析与设计

一个网上报名系统的分析与设计实验考查内容：以一个小型的简单软件系统为内容，考查学生的对于智能软件系统的分析与设计能力，包括：（1）基于UML的面向对象分析与设计能力；（2）关系数据库的使用与设计能力；（3）面向对象的程序设计能力；考查实验平台与工具：（1）基于UML的分析与设计工具：Enterprise Architecture；（2）关系数据库：MySql、SQL Server、Oracle；（3）面向对象程序设计语言：C++ （Visual Studio 2007）；1 设计模式概述设计模式是设计面向对象软件过程中记录的知识和经验，用一系列类结构和对象来具体描述其含义。

设计模式关注于可重复出现的结构设计方案的复用，提出了一个发生在特定设计环境中的可重复出现的设计问题，并提供了解决方案。

设计模式使人们可以更加简单方便地复用成功的设计和体系结构，设计模式帮助你做出有利于系统复用的选择，避免设计损害了系统复用性。

设计模式甚至能够提高已有系统的文档管理和系统维护的有效性。

简单的说，设计模式可以帮助设计者更快更好地完成系统设计。

1.1 适配器模式（Adapter）适配器模式可以将一个类的程序设计接口转换成另外一个接口，通过编写一个具有所需要的接口的类，然后让该类和拥有不同接口的类进行通信，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以在一个程序里一起工作。

有两种方法实现适配器：①类适配器②对象适配器。

二者的差别在于一个通过继承而另一个通过对象组合的方式来实现。

1.2 工厂方法模式(Factory Method)工厂方法模式对简单工厂模式进行了扩展，它不用一个专门的类来决定实例化哪一个子类，而是使用超类把这种决定延迟到每个子类，让子类决定创建哪一种对象。

1.3 桥接模式（Bridge）桥接模式通过对象间的组合解除了抽象和实现间的固有的绑定的关系，使抽象部分与实现部分能够独立实现，将抽类的接口和它的实现分离，避免了使用继承机制所产生的客户代码与平台的相关性，使得无需修改客户端代码就可以改变或替换实现过程。

在程序中，通常是使用面向对象中“子类化”的方法，即生成抽象类的不同子类来表示具体的变化。

2 设计模式的应用2.1 系统简介在该报名系统中，存储有报名数据的报名文件由专人负责上传，报名文件类型有多种，可以是access数据库、excel电子表格等等。

报名系统负责从这些文件中读取相应信息，进行处理后，再存入到数据库中，而系统对所读取数据的处理方式也有多种，一种是团体报名处理方式，一种是个人报名处理方式，这两种报名处理方式截然不同。

其中读取数据的文件类型以及处理数据所采取的方式，均由用户通过两个下拉列表框（界面控件）分别向系统提供。

2.2 具体设计及代码实现2.2.1适配器模式实现系统中，采用adapter模式，对下拉列表进行扩展。

定义了DDListAdapter类中，增加了新的getFactory方法，其作用是根据用户对下拉列表的选择，而动态的生成相应的工厂类.从而扩展了原有的DropDownList类的功能。

需要注意的是在创建DropDownList类的对象时，构造函数从配置文件中读取了所有需要创建的工厂类对象的类型名称，然后利用了微软.net平台提供的反射机制，动态的生成需要的工厂对象，既将生成工厂对象的决定权留给了用户，同时又将具体实现和客户代码完全分离，极大的提高了系统的灵活性。

部分代码如下：public class DDListAdapter{private ArrayList classes ;private DropDownList dlist;public DDListAdapter( DropDownList dl){…//从配置文件中读取需要的类名，放到classes数组中dlist = dl;addToDropDownList();}public DBFactory getFactory() {int i = dlist.SelectedIndex;DBFactory dbfactory = (DBFactory)dlist.Items[i];return dbfactory;}private void addToDropDownList() {Assembly asb = Assembly.Load("factory.dll");for(int i = 0; i < classes.count ; i++ ) {Type t = asb.GetType(classes[i]);DBFactory dbf = (DBFactory)Activiator.CreateInstance(t)；dlist.Items.Add(dbf);}}}2.2.2 桥接模式实现该系统最频繁的变化出现在两个方向上：数据存储方式和数据处理方式，这是系统中存在的两个明显的变化点。

应用Bridge设计模式，将这两个方向上的变化分离开来，使它们在各自的维度上独立变化，而相互间不受影响。

用一个抽象类DBase来表示对不同数据文件读取操作的公共接口，然后分别派生出AxsDBase和ExlDBase两个类，实现对上传的access数据库和excel文件的具体操作。

用另一个抽象类Signup来表示数据处理操作的公共接口，并且分别派生出IndividualSignup和GroupSignup 两个类。

部分代码如下：public abstract class DBase {protected DataTable dt;public virtual void createDataTable(){};...}public abstract class Signup {protected DBase database ; //用于存放DBase的派生类public virtual void importData(){}；public Signup ( DDListAdapter dladapter ) {DBFactory dbfactory = dladapter.getFactory();database = dbfactory.getDBase();}}其中DBase类中的createDataTable函数和Signup类中的importData函数都是虚函数，都需要这两个类的子类根据自己的功能来进行重载。

在Signup类中为了决定使用DBase类的哪个子类对象，使用了前面创建的适配器对象来进行判断。

2.2.3 工厂方法模式实现在系统的两个变化点中，存储数据的文件类型的变化尤为频繁，系统随时都有可能被要求对存储在新的文件类型中的数据进行读取，软件随时都有可能面临修改，因此如何降低软件维护的成本成为了本系统中的关键点。

系统采用了工厂方法模式，并与前面适配器模式中引入的反射机制相结合，达到将这种必然的改动降到最低的目的。

构造了一个抽象类DBFactory，再由该类派生出AxsFactory和ExlFactory两个子类部分代码如下：public abstract class DBFactory{public virtual string ToString(){}public virtual DBase getDBase(){}}public class AxsFactory{private ConnData data ;public AxsFactory() { data = new ConnData()；}public DBase getDBase(){ return new AxsDBase( data ); }public override string ToString(){return "Access数据库";}}public class ExlFactory {private ConnData data;public ExlFactory() { data = new ConnData(); }public DBase getDBase(){ return new ExlDBase( data ); }public override string ToString(){return "Excel文件";}}DBFactory中的ToString方法必须在子类中实现，这样才能通过前面的适配器将工厂对象添加到相应的DropDownList控件中。

2.2.4 与.net反射机制的结合引入了反射机制，主要是为了应对存储数据的文件类型的变化。

在对系统进行编译时，需要将DBase抽象类和DBaseFactory抽象类及以及它们的所有子类，都放到一个文件factory.cs中，然后编译成factory.dll，同时将DBFactory类的所有子类的类型名称添加到一个配置文件中。

当系统需要对存储于新的文件类型中的数据进行读取时，只需要修改factory.cs文件，分别从DBase抽象类和DBFactory抽象类中派生出子类以完成相应功能。

然后，重新编译该文件，更新相应的配置文件，再替换原工程中的同名文件即可，整个过程完全不涉及到对软件其他部分的修改。

极大的提高了软件的扩展性。

3 系统优点本系统紧密结合适配器模式、工厂方法模式和桥接模式，并引入微软.net平台提供的反射机制，既满足了系统的多样性和变化性，又保持了软件本身的通用性和扩展性。

1）通过桥接模式将系统中的两大变化点分离出来，并一一封装成类，使得这两个变化点可以独立的变动，杜绝了二者之间的相互影响。

2）通过适配器模式、工厂方法模式和桥接模式的结合，实现了面向接口的编程模式，将功能的具体实现从用户界面中分离出来，使得这两个层次间的变化相互独立，降低了软件的平台相关性，及高的提升了软件的维护性和扩展性。

3) 由于系统本身具有动态变化的特点，因此引入了微软.net平台提供的反射机制，使得在扩展系统时不用重新编译，而只需用新的类库和配置文件覆盖旧的类库和配置文件即可。

4总结设计模式的应用可以简化系统的设计，使设计出来的系统的灵活性、复用性和移植性大大加强，并且极大的降低了软件后期维护的成本，它的提出，使软件开发具有了相当的规范性，方便了开发人员间的沟通。

本文就设计模式在报名系统中的应用进行了一定的研究和探讨，主要就报名系统中的几个关键问题，给出了相应的设计模式解决方案。

该报名系统的设计为解决分散式报名中的信息汇总分析，信息合并提供了合理的解决方案。

根据处理方式的不同，它还可以引入到网上人事系统、业务协作信息系统中，完成数据收集的工作，并成为这两个系统的二次开发平台。