中南大学软件体系结构实验3-创建型设计模式实验.pdf

《软件体系结构》

实验报告

项目名称

专业班级

学号

姓名

实验成绩：

批阅教师：

年月日

实验3创建型设计模式实验

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

1．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；

2．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创建型设计

模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式，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．在某图形库API中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显

示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示：

Client

CircleTriangleRectangle

+init():void+init():void+init():void

+setColor():void+setColor():void+setColor():void

+fill():void+fill():void+fill():void

+setSize():void+setSize():void+setSize():void

+display():void+display():void+display():void

.........

在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创

建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜

色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。

客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题：

①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修

改客户类源代码；

②在图形库中增加并使用新的图形时需要修改客户类源代码；

③客户类在每次使用图形对象之前需要先创建图形对象，有些图形的创建过程较为复

杂，导致客户类代码冗长且难以维护。

现需要根据面向对象设计原则对该系统进行重构，要求如下：

①隔离图形的创建和使用，将图形的创建过程封装在专门的类中，客户类在使用图形

时无须直接创建图形对象，甚至不需要关心具体图形类类名；

②客户类能够方便地更换图形或使用新增图形，无须针对具体图形类编程，符合开闭

原则。

绘制重构之后的类图并说明在重构过程中所运用的面向对象设计原则。

2．使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)，如圆形(Cir