设计模式之实验一:面向对象设计原则实验

Posted 汐汐如梦

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实验项目一:面向对象设计原则实验

(1)实验目的与原理
①深入理解和掌握面向对象设计原则。
②能运用面向对象设计原则对系统进行重构。
③能绘制系统结构图(类图)

(2)实验内容与步骤
某绘图软件提供了多种大小不同的笔(Pen),并且可以给画笔指定不同颜色,某设计人员针对画笔的结构设计了如图1-1所示的初始类图。

通过仔细分析,设计人员发现该类图存在非严重的问题,如果需要增加一种新的大小或颜色的笔,就需要增加很多子类,例如增加一种绿色的笔,则对应每一种大小的笔都需要增加一支绿色笔,系统中类的个数急剧增加。
试根据依赖倒转原则和合成复用原则对该设计方案进行重构,使得增加新的大小或颜色的笔都较为方便,请绘制重构之后的结构图(类图)。

某公司财务系统的初始设计方案如图1-2所示, Employee类包含员工编号(ID)、姓名(name)、年龄(age)、性别( gender)、薪水( salary)、每月工作时数( work HoursPer Month)、每月请假天数( leaveDaysPerMonth)等属性。该公司的员工包括全职和兼职两类,其中每月工作时数用于存储兼职员工每个月工作的小时数,每月请假天数用于存储全职员工每个月请假的天数。系统中两类员工计算工资的方法也不一样,全职员工按照工作日数计算工资,兼职员工按照工作时数计算工资,因此在 Employee类中提供了两个方法 calculateSalaryByDayst()和 calculateSalary By Hours()分别用于按照天数和时数计算工资,此外,还提供了方法 display Salary()用于显示工资。

试采用所学面向对象设计原则分析图1-2中 Employee类存在的问题并对其进行重构,绘制重构之后的类图。

某图形库API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图形,图形库设计人员设计的初始类图如图1-3所示。
在该图形库中,每个图形类(例如 Circle、 Triangle等)的init()方法用于初始化所创建的图形,setColor()方法给图形设置边框颜色,fill()方法给图形设置填充颜色,setSize()方法设置图形的大小,display()方法显示图形。用户在客户类( Client)中使用该图形库时发现存在如下问题:
l 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。
l 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。
l 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:
l 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
l 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。
请绘制重构后的结构图(类图)。

(3)实验过程
第一题:

第二题:

第三题:

以上是关于设计模式之实验一:面向对象设计原则实验的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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