软件体系结构实验汇总
1、数据流风格系统实验
2、事件驱动系统实验
3、eclipse中搭建tomcat集群实验
4、基于规则系统实验
5、黑板系统实现计算器的设计
6、KWIC系统实验一
7、KWIC系统实验2
8、KWIC系统实验三
实验报告内容
实验题目：1、数据流风格系统实验
实验目的： 理解数据的流动过程
实验要求： 对于同一数据流问题分别用理解管道-过滤器和顺序批处理两种风格实现解决
实验器材： 计算机
实验电路图/程序流程图：
批处理风格：
管道-过滤器风格：
实验步骤/程序源代码：
管道-过滤器风格：
import java.io.*;
import java.util.*;
public class TestPiped{
public static void main(String [] args){
sender s = new sender();
receiver r = new receiver();
PipedOutputStream out = s.getOut();
PipedInputStream in = r.getIn();
try{
in.connect(out);
s.start();
r.start();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
class sender extends Thread {
PipedOutputStream out = new PipedOutputStream();
publicPipedOutputStream getOut(){
return out;
}
public void run() {
String str = "Hello,receiver ! I`msender\n";
try {
out.write(str.getBytes());
out.close();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class receiver extends Thread {
PipedInputStream in = new PipedInputStream();
public PipedInputStream getIn() {
return in;
}
public void run(){
byte [] buf = new byte[1024];
try {
int len = in.read(buf);
System.out.println("the following is from sender:\n"+newString(buf,0,len));
in.close();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
批处理风格：
#include
#include
using namespace std;
bool writeFile(constchar* strPath,char strConcern[],int length)
{
ofstream outfile;
outfile.open(strPath,ios::app);
if(!outfile)
{
cerr<<"openerror!"< return false; } outfile.write(strConcern,length); outfile.close(); return true; } bool ReadFile(constchar * strPath,char strConcern[],int length) { ifstream infile; infile.open(strPath,ios::binary); if(!infile) { cerr<<"openerror"< return false; } while(!infile.eof()) { infile.read(strConcern,length); } return true; } bool factory1() { char str[20]="helloworld"; charstrpath[20]="E:\\text1.txt"; bool b=writeFile(strpath,str,sizeof(str)); if(!b) { return false; } return true; } bool factory2() { char str[20]; char strpath[20]="E:\\text1.txt"; bool b=ReadFile(strpath,str,sizeof(str)); cout< cout< charstrpath1[20]="E:\\text2.txt"; boolbw=writeFile(strpath1,str,sizeof(str)); bw=writeFile(strpath1,"第二道工序",sizeof(str)); if(!b||!bw) { return false; } return true; } int main() { char strpath[40]="E:\\text2.txt"; char str[20]; bool b1=factory1(); bool b2=factory2(); bool b=ReadFile(strpath,str,sizeof(str)); if(b&&b1&&b2) { cout< } //cout <<"Hello world!"<< endl; return 0; 实验结果分析： 批处理与过滤器比较 共同点是处理过程之间均互不调用。 前者数据以整体的形式传输，数据总量有限。 后者数据用数据流的形式传输，数据量可以无限制。 实验日期： 2022.3.24 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 实验报告内容 实验题目： 2、事件驱动系统实验 实验目的： 熟练运用事件驱动系统知识 实验要求： 运用事件驱动系统知识，实现一个事件系统 实验器材： 计算机，IDEA，java语言 实验电路图/程序流程图： 1.实验概要图 2.组成部分具体实现： 实验步骤/程序源代码： 1. 订阅者接口： public class D implements Subscribe { private EventManger eventManger; private String SubscribeName;//订阅者名字 public D(EventManger eventManger, String subscribeName) { SubscribeName = subscribeName; this.eventManger = eventManger; } @Override public void get(Event event, String subscribeName) { List list= eventManger.subscribe(event,subscribeName); if(event==null){ System.out.println("pp"+list); } if (list.get(0)==null) { System.out.println("目前还没有满足要求的事件"); } else { System.out.println(subscribeName + " : " + list+ "此任务满足要求"); } } @Override public void cancel(Event event, String subscribeName) { eventManger.unsubscribe(subscribeName); } public String getSubscribeName() { return SubscribeName; } public void setSubscribeName(String subscribeName) { SubscribeName = subscribeName; } } 2.事件管理器类： public class EventManger { private Queue private List private List public void publish(Event event) {//发布 System.out.println(event.getPublisherName() + "发布了" + event); eventQueue.add(event); } public List subscribe(Event event, String SubscribeName) {//订阅 System.out.println(SubscribeName + "开启了订阅"); list.add(SubscribeName); if (event == null) { list1 = new ArrayList<>(); System.out.println(list1); } else { list1 = new ArrayList<>(); list1.add(position(event)); return list1; } return null; } public Event position(Event event) { int size = eventQueue.size(); int flag = event.getFalg(); for (int i = 0; i < size; i++) { Event event1 = eventQueue.poll(); if (flag == 1) {// if (event.getMoney() <= event1.getMoney() && event.getTypeName().equals(event1.getTypeName())) { return event1; } } else if (flag == 0) { if (event.getMoney() >= event1.getMoney() && event.getTypeName().equals(event1.getTypeName())) { return event1; } } else { eventQueue.add(event1); } } return null; } public void unsubscribe(String SubscribeName) {//取消订阅 System.out.println(SubscribeName + "取消了订阅"); list.remove(SubscribeName); } } 3.发布者接口 3.1 发布者实现类 public class A implements Publisher { String publishName; EventManger eventManger; public A(String publishName, EventManger eventManger) { this.publishName = publishName; this.eventManger = eventManger; } @Override public void add(Event event) { event.setPublisherName(publishName); eventManger.publish(event);//发布事件 } } 4.事件实体类 public class Event { private String publisherName; private int money; private String typeName; private int falg; public int getFalg() { return falg; } public void setFalg(int falg) { this.falg = falg; } public String getPublisherName() { return publisherName; } public void setPublisherName(String publisherName) { this.publisherName = publisherName; } public int getMoney() { return money; } public void setMoney(int money) { this.money = money; } public String getTypeName() { return typeName; } public void setTypeName(String typeName) { this.typeName = typeName; } @Override public String toString() { return "Event{" + "publisherName='" + publisherName + '\'' + ", money=" + money + ", typeName='" + typeName + '\'' + '}'; } } 实验结果分析： 实验日期： 2022.3.24 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 实验报告内容 实验题目： 3、eclipse中搭建tomcat集群实验 实验目的： 掌握搭建集群系统实验 实验要求： 运用集群系统知识，搭建一个tomcat集群。 实验器材： 计算机 集群（cluster）技术是一种较新的技术，通过集群技术，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，其任务调度则是集群系统中的核心技术。 集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。 Window->Preferences->Maven，在installations中添加你的maven 在User Settings中添加你的settings.xml文件 Settings.xml中的一些配置 阿里云中央仓库镜像: 在Package Explorer中右键NEW->Maven Project 在pom.xml中添加tomcat插件来启动 鼠标放到项目上右击->Run As->Run Configurations <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"> <modelVersion>4.0.0modelVersion> <groupId>com.shidagroupId> <artifactId>JiqunartifactId> <packaging>warpackaging> <version>0.0.1-SNAPSHOTversion> <name>Jiqun Maven Webappname> <url>http://maven.apache.orgurl> <dependencies> <dependency> <groupId>junitgroupId> <artifactId>junitartifactId> <version>3.8.1version> <scope>testscope> dependency> dependencies> <build> <finalName>JiqunfinalName> <plugins> <plugin> <groupId>org.apache.tomcat.mavengroupId> <artifactId>tomcat7-maven-pluginartifactId> <version>2.2version> <configuration> <port>8093port> <path>/path> configuration> plugin> plugins> build> project> Index.jsp <%@page contentType ="text/html;charset=utf-8"%>
集群实验调查表 苹果 榴莲 香蕉 花瓣 站酷 觅元素 千图 账号：请输入您的账号" /> 密码：请输入您的密码" /> 性别 男 女 你学会了哪些标签？ div p img h 你的城市在哪里？ 请选择 北京 上海 广州 深圳 提交" /> 重置" />
端口号8092启动成功 修改端口号为8093后保存文件并运行 端口8093启动成功并运行 实验日期：2021年5月27日 成绩评定： 评语 实验态度 完成实验的态度 □认真□一般□不认真 实验设计 问题分析、算法及流程图 □正确□较正确□不正确 程序代码 程序代码设计、修改、调试 □完整□较完整□不完整 实验结果 实验测试数据及结果 □正确□部分正确□不正确 格式书写 报告书面格式符合要求程度 □符合□基本符合□不符合 实验成绩 □优秀□良好□中等□合格□不合格 教师签名： 2022 年5 月 17 日 实验报告内容 实验题目：4、基于规则系统实验 实验目的： 理解规则系统 实验要求： 运用规则系统相关知识，实现一个可修改规则系统 实验器材： 计算机 实验电路图/程序流程图： 实验步骤/程序源代码： import java.util.LinkedList; import java.util.List; public class Rule { public static String str4=""; public Rule() { List List int b=0; for(int i=0;i { if(JFrameText.s.charAt(i)=='\n') { TaArea.add(JFrameText.s.substring(b, i)); b=i+1; } } new FileRead(); String str1=""; String str2=""; String str3=""; for(int i=0;i if(str1!="") { str1=str2; } for(int j=i;j str1+=TaArea.get(j); if(FileRead.key .contains(str1)) { i=j; str2+=FileRead.value .get(FileRead.key.indexOf(str1)); System.out.println(str1+"->"+FileRead.value .get(FileRead.key.indexOf(str1))); str3=str1+"->"+FileRead.value .get(FileRead.key.indexOf(str1))+"\n"; Fea.add(str3); str1=""; } } } for(int i=0;i str4+=Fea.get(i); } } } 实验结果分析： 使用大量的list集合。 实验日期： 2022.3.24 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 实验报告内容 实验题目： 5、黑板系统实现计算器的设计 实验目的： 理解黑板系统 实验要求： 利用黑板系统的原理设计一个计算器 实验器材： 计算机 实验分析： 黑板系统：黑板系统是一种问题求解模型，是组织推理的步骤、控制状态数据和问题求解之领域知识的概念框架，它将问题的解空间组织成一个或多个应用相关的分级结构。分级结构的每一层信息由一个唯一的词汇来描述，它代表了问题的部分解。 黑板系统主要由以下三部分组成。 (1)知识源：包含独立的、与应用程序相关的知识，知识源之间不直接进行通讯， 它们之间的交互只通过黑板来完成。 (2)黑板数据结构：按照与应用程序相关的层次来组织并解决问题的数据，知识源 通过不断地改变黑板数据来解决问题。 (3)控制： 完全由黑板的状态驱动，黑板状态的改变决定了需要使用的特定知识。 影响黑板系统设计的最大因素是引用问题本身的特性，但是支撑应用程序的黑板体系结构有许多相似的特征和构件。对于特定应用问题，黑板系统可通过选取各种黑板、知识源和控制模块的构件来设计；也可以利用预先制定的黑板体系结构的编程环境。 黑板系统的典型应用是信号处理领域，如网络信息检索、电子商务、自动控制、商业管理智能决策、语音和模式识别、智能控制领域等。 实验电路图/程序流程图： 实验步骤/程序源代码： #include void Counter1(int a,int b,char op); void Counter2(double c,double d,char op); void Show_Sum1(int a,char op,int b,int sum); void Show_Sum2(double c,double d,char op,double sum); int Add(int a,int b); int Sub(int a,int b); int Mul(int a,int b); double Div(double a,double b); int main(){ int a=0,b=0;//初始化 double c=0.0,d=0.0; char op='#'; char ch='#'; int choi=0; do{ printf("请输入数据：(想使用加法减法乘法功能输入1，使用除法功能输入2)\n"); scanf("%d",&choi); if(choi==1){ printf("输入数据的格式：数值 运算符 数值\n"); scanf("%d %c %d",&a,&op,&b); fflush(stdin); Counter1(a,b,op); } else if(choi==2){ printf("输入数据的格式：数值 运算符 数值\n"); scanf("%lf %c %lf",&c,&op,&d); fflush(stdin); Counter2(c,d,op); } printf("是否继续？（Y/N）:\n"); ch=getchar(); }while(ch=='Y'||ch=='y'); return 0; } void Counter1(int a,int b,char op){ int sum=0; int optag=true; switch(op){ case '+':sum=Add(a,b);break; case '-':sum=Sub(a,b);break; case '*':sum=Mul(a,b);break; default:{ printf("运算符错误！\n"); optag=false; break; } } if(optag) Show_Sum1(a,op,b,sum); } void Counter2(double c,double d,char op){ double sum=0.0; int optag=true; switch(op){ case '/':{ if(d==0){ optag=false; printf("被除数为零，发生错误！\n"); } else sum=Div(c,d); break; } default:{ printf("运算符错误！\n"); optag=false; break; } } if(optag) Show_Sum2(c,d,op,sum); } void Show_Sum1(int a,char op,int b,int sum){ printf("%d %c %d=%d",a,op,b,sum);//输出计算结果 } void Show_Sum2(double c,double d,char op,double sum){ printf("%.4f %c %.4f=%.4f",c,op,d,sum); } int Add(int a,int b){ return a+b; } int Sub(int a,int b){ return a-b; } int Mul(int a,int b){ return a*b; } double Div(double a,double b){ return a/b; } 实验结果分析： 程序可以正常运行，能够进行加减乘除的一系列运算。 实验日期： 2022年5月27日 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 2022年 5月 27日 实验报告内容 实验题目： 6、KWIC系统实验一 实验目的： 解决KWIC问题 实验要求： 采用带有共享数据的主程序-子过程体系结构风格解决KWIC问题 实验器材： 计算机、Visual Studio 2022。 一、实验步骤/程序源代码： #include #include #include #include #include #include #include #include std::vector std::vector void readFromFile(const std::filesystem::path& file) { std::ifstream file_stream(file); while (!file_stream.eof()) { std::string line; std::getline(file_stream, line); std::stringstream line_stream(line); std::vector std::for_each(std::istream_iterator [&words](const auto& word) { words.emplace_back(word); } ); line_words.emplace_back(std::move(words)); } } void shift() { for (const auto& line : line_words) { auto length = line.size(); for (auto index = 0; index < length; ++index) { std::string tmp; for (auto j = 0; j < length - 1; ++j) { tmp += (line[(index + j) % length] + " "); } tmp += line[(index + length - 1) % length]; afterShift.emplace_back(std::move(tmp)); } } } int main() { std::filesystem::path file_path("data.txt"); if (!std::filesystem::exists(file_path)) { fmt::print(stderr, "file does not exist"); return -1; } readFromFile(file_path); shift(); std::sort(afterShift.begin(), afterShift.end()); for (const auto& line : afterShift) fmt::print("{}\n", line); return 0; } 实验结果： 实验日期： 2022.5.17 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 实验报告内容 实验题目： 7、KWIC系统实验2 实验目的： 解决KWIC问题 实验要求： 采用抽象数据类型的系结构风格解决KWIC问题 实验器材： 计算机、IntelliJ IDEA Community Edition 2022.1。 一、实验步骤/程序源代码： import java.util.ArrayList; } import java.io.BufferedReader; import java.util.ArrayList; import java.io.BufferedWriter; 实验结果： 实验日期： 2022.5.24 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 实验报告内容 实验题目： 8、KWIC系统实验三 实验目的： 掌握KWIC隐式调用体系结构风格。 实验要求： 采用隐式调用体系结构风格解决KWIC风格。 实验器材： 计算机、Eclipse 实验电路图/程序流程图： 为了降低各模块之间的耦合度，提高复用性能，将模块之间的“直接调用”改为“隐式调用”——事件驱动的体系结构风格。 采用方式： – 四个功能模块 – 共享数据 不同之处： – 共享数据并不直接对外暴露数据格式，而是借鉴了面向过程中的方式，对数据进行封装，通过接口向外暴露对数据的操作； – 各功能模块之间不再通过主程序来控制，而是事件驱动 实验步骤/程序源代码： 部分源代码： Alphabetizer.java: import java.io.IOException; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; public class Alphabetizer implements KWICListener{ private TextLines textlines=null; @Override public void handleEvent(KWICEvent event) { // TODO Auto-generated method stub if(event instanceof InsertToTextLinesEvent){ textlines=((CircularShifter) event.getSource()).getTextLines(); Collections.sort(textlines.getLineList()); try { Outputer.println(textlines); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } CircularShifter.java: import java.util.ArrayList; public class CircularShifter implements KWICListener{ private TextLines textlines=null; @Override public void handleEvent(KWICEvent event) { // TODO Auto-generated method stub if(event instanceof InsertToTextLineEvent){ TextLine textline=((Inputer) event.getSource()).getTextLine(); int number_of_lines=textline.numberOfLines(); ArrayList ArrayList for(int i=0;i for(int j=0;j if(j==0) { inlist.add(textline.getLine(i)); } else { inlist.add(textline.shiftwords(i)); } } exlist.add(inlist); inlist=new ArrayList } textlines=new TextLines(); for(int i=0;i for(int j=0;j textlines.addLine((String)exlist.get(i).get(j)); } } InsertToTextLinesEvent ittles=new InsertToTextLinesEvent(this); EventManager.broadcast(ittles); } } public TextLines getTextLines(){ return textlines; } } EventManager.java: import java.util.ArrayList; import java.util.EventObject; import java.util.List; import java.util.EventListener; public class EventManager { // 监听器列表 private static List // 监听器注册方法 public static void addListener(KWICListener listener) { listenerList.add(listener); } // 监听器注销方法 public static void removeListener(KWICListener listener) { listenerList.remove(listener); } // 事件广播方法 public static void broadcast(KWICEvent event) { for(KWICListener listener : listenerList) listener.handleEvent(event); } } Inputer.java: import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class Inputer { private TextLine textline=null; public Inputer(FileReader fr) throws IOException { // TODO Auto-generated constructor stub input(fr); } public void input(FileReader fr) throws IOException{ BufferedReader br=new BufferedReader(fr); textline=new TextLine(); while(br.ready()){ textline.addLine(br.readLine()); InsertToTextLineEvent ittle=new InsertToTextLineEvent(this); EventManager.broadcast(ittle); } } public TextLine getTextLine(){ return textline; } } Outputer.java: import java.io.BufferedWriter; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Outputer { public static void println(TextLines textlines)throws IOException{ FileWriter fw=new FileWriter("output.txt"); BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw); for(int i=0;i bw.write(textlines.getLine(i)); bw.newLine(); } bw.close(); } } 实验结果分析： 运行结果： 实验日期： 2022.3.24 成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年 月 日 
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public class Main {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
ArrayList
InputStore inputStore=new InputStore(ls);
inputStore.input("input.txt");
CircularShifter cs=new CircularShifter(ls);
cs.shift();
Alphabetizer alp=new Alphabetizer(cs.ls);
alp.alpha();
Output output=new Output(alp.ls);
output.output("output.txt");
}
}
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
public class InputStore {
public ArrayList
public InputStore(ArrayList
}
public void input(String inputFile){
FileReader fr=null;
try {
fr=new FileReader(inputFile);
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
BufferedReader br=new BufferedReader(fr);
try {
while(br.ready()){
ls.add(br.readLine());//向列表中添加对象
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public class CircularShifter {
public ArrayList
public CircularShifter(ArrayList
}
public void shift(){
ArrayList
for(int i=0;i<ls.size();i++){
String orinLine=ls.get(i);
String sarray[]=orinLine.split(" "); //分割字符串
for(int j=0;j
String newLine=sarray[j];
if(sarray.length>1){
if(j==sarray.length-1){
for(int k=0;k<(sarray.length-1);k++){
newLine=newLine+" "+sarray[k];
}
}
else{
for(int k=j+1;k
newLine=newLine+" "+sarray[k];
}
for(int m=0;m
newLine=newLine+" "+sarray[m];
}
}
}
shiftedLineIndexes.add(newLine);
}
}
ls=shiftedLineIndexes;
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
public class Alphabetizer {
public ArrayList
public Alphabetizer(ArrayList
}
public void alpha(){
String[] tmpArray = new String[ls.size()];
ls.toArray(tmpArray);
Arrays.sort(tmpArray);
for(int i=0;i<ls.size();i++){
ls.set(i, tmpArray[i]);
}
}
}
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
public class Output {
public ArrayList
public Output(ArrayList
}
public void output(String outputAddress){
FileWriter fw = null;
try {
fw = new FileWriter(outputAddress);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw);
for(int i=0;i<ls.size();i++){
try {
bw.write(ls.get(i));
bw.newLine();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
