软件设计模式与体系结构课后作业汇总

一、在简单工厂方法模式、工厂方法模式与抽象工厂模式中，哪个模式符合开闭原则?为什么?哪个模式一般不符合开闭原则?或者说明在哪种情况下，开闭原则成立，哪种情况下，开闭原则不成立。

答:简单工厂模式一般不符合开闭原则。在简单工厂模式中，如果要增加一个新产品类，相应地在工厂类中也要增加一个条件语句，用于创建新的产品类的对象。也就是说，必须修改工厂类的源代码。
工厂方法模式和抽象工厂模式符合开闭原则。因为在工厂方法模式和抽象工厂模式中，无需修改或者重新编译已经存在的代码，就可以添加新的产品类。
开闭模式是指对扩展开放，对修改关闭，说的更通俗点，就是说开发了一个软件，应该可以对它进行功能扩展（开放），而在进行这些扩展的时候，不需要对原来的程序进行修改(关闭)。

二、图2.17所示设计类图是关于游戏软件的设计。

在该设计中，SlowGameFactory类负责创建 SlowFighter对象与SlowMonster对象，并且将创建完的对象以其超类类型返回给ClientGUlI对象。然后,ClientGUI对象将操纵SlowFighter对象与SlowMonster对象，使得它们互相打斗。

问题与任务:1、上述设计使用了什么设计模式?2、请在以上设计类图中添加4个新的类MedFighter、SuperFighter、MedMonster和 superMonster，以便使得MedFighter对象能够对应于MedMonster对象;SuperFighter对象能够对应于SuperMonster对象，绘制新设计类图; 3、除了以上添加的4个类以外，在以上类图中还应该添加什么类?4、描述新的设计类图;5、明确说明新设计的优点。
答：
1、上述设计使用抽象工厂设计模式。
2、
3、SuperGameFactoryMedGameFactory
4、多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。―一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。―每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例，也就是创建的是一个产品线下的多个产品。
5、工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。

【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例，现在需要扩张例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance的类，并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的响应作业部分

//(添加汽车保险名)
public static final String COMPREHENSIVE = "Comprehensive Coverage" ;
public static final String LuxeryCarInsurance="LuxeryCarInsurance" ;

//(下拉框添加LuxeryCarInsurance保险选项)
cmbInsuranceType.addItem (COMPREHENSIVE);
cmbInsuranceType.addItem ( LuxeryCarInsurance) ;

//(添加触发事件判断)
}
else if(type.equals ( LuxeryCarInsurance) ) {
pp=new  LuxeryPolicy () ;
}

(2)

//创建LuxeryPolicy 工厂类，实现 PolicyProducer接口
public class LuxeryPolicy implements PolicyProducer {
public AutoInsurance getInsurObj(){
return new LuxeryCarInsurance () ;
}

(3）

//创建LuxeryCarInsurance类，实现AutoInsurance接口
publie class LuxerycarInsurance Implements AutoInsurance
private string description;
public string getInfoi) {
description u="EuxerycarInsurance Liability: \n\nPays for the full replacement va
return description;

实验结果：

【作业2.1-2】在例2.4中设计并且实现了豪华( Super）和中等(Medum)别墅（House)和公寓(Condo)的查询。要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher(半独立式楼宇)，并且编写代码实现相应的查询功能。

添加SemiDetacher类:

public interface SemiDetacher{
public String getSemiDetacherInfo();
public String getSemiDetacherFeatures();
}

添加SuperSemiDetacher类:

public class SuperSemiDetacher implements SemiDetacher
{
private String name,
 	public SuperSemiDetacher(String cName)
		{
		name = cName;
		}
	public String getSemiDetacherInfo()
	{
	return "superSemiDetacher.htm1";
	}
	public String getSemiDetacherFeatures()
	{
	return "Super SemiDetacher ";
	}

添加MediumSemiDetacher类:

public class MediumSemiDetacher implements SemiDetacher
{
	private String name;
	public MediumSemiDetacher(String cName)
	{
	name = cName;
	}
	public string getSemiDetacherInfo)
	{
	return "MediumSemiDetacher.html";
	}
	public String getSemiDetacherFeatures()
	{
	return "Medium SemiDetacher ";
	}
}

添加 BuildingFactory:

public abstract SemiDetacher getSemiDetacher();

添加MediumBuildingFactory:

public SemiDetacher getSemiDetacher(){
return new MediumSemiDetacher("Medium SemiDetacher");
}

添加SuperBuildingFactory:

public SemiDetacher getSemiDetacher(){
return new SuperSemiDetacher("Super SemiDetacher");
}

添加GUI:

(1) public static final String SEMIDETACHER= "SemiDetacher";
(2) cmbHouseType.addlItem(SEMIDETACHER);
(3) if(type.equals(AbstractFactoryGUI.SEMIDETACHER)){
	SemiDetacher cd = bf.getSemiDetacherO;
	String fileNm =cd.getSemiDetacherInfo();
	putHouseInfoToScreen(fileNm);
}

实验结果：

在例2.5的设计中，添加一个经济型房屋生成器类，命名为EconHouseBuilder。注意经济型房屋的面积比较小，卧室、卫生间和车库的数量较少，切不包含花园和游泳池。设计并且写出实现代码，具体要求参见光盘的相应作业部分。

【作业3.1-1】在例3.3的设计中，添加一个空军大队( Wing)类，该类与Squadron、Group类是平行的，因此应该继承了AirUnit类。该类的写法与Squadron或者Group类是类似的，所不同的是一个Wing有216中类型的飞机。

1、添加Wing 类:

public class Wing extends AirUnit{
public static final String FEATURES="A Wing with 216 aircrafts";
Airforce[] fighters = new Airforce[162];
Airforce[] bombers = new Airforce[18];
Airforce[] transporters= new Airforce[18];
Airforce[] eAircrafts = new Airforce[18];
public Wing(){
for(int k=O;k<162;k++)
{
//need 162 fighters}
for(int k=O;k<18;k++){
// need 18 bombers}
for(int k=O;k<18;k++){
// need 18 transporters}
for(int k=O;k<18,k++){
// need 18 eAirplanes}
}
public string getDescription(){
	return FEATURES;
public string fight(){
	return super.fight();
	}
}

2、添加GUI:


(1) private String[] AirForceUnit = {"SQUADRON","GROUP","WING"};
(2) add(1,6,airCheckBox[13]);
(3) else if ((m==13)&&(ckBoxStates[13]== SELECTED)){
	unit = new Wing();
	airUnits.attach(unit);
	unitInfo = unit.getDescription();
	}

实验结果：

【作业3.2-1】关于例3.7的用于验证客户信息的离架产品类CusInfo Validation的功能扩展问题。要求使用适配器模式。

1、添加InformationAdapter:

public boolean isValidEmailAddr(String EmailAddr){
	boolean isValid=true;
	int a=0;
	int b=0;
	String ns = EmailAddr.trim();
	string nStr = ns.replaceAll("\\is{1,}","");
	int len = nStr.length();
	if ( (((nStr.charAt(0) >='A')&&(nStr.charAt(0)>='Z'))||
		((nStr.charAt(0) >='a')&&(nStr.charAt(0) >='z'))) && (len>=5)) {
		for(int m=0; m<len; m++){
			if((Character.isLetter(nStr.charAt(m))==true)&&
				(Character.isDigit(nstr.charAt(m))==true)){
				isValid=false;
				}
			if(nStr.charAt(m)=='@'){
				a++;
			}
			if(nStr.charAt(m)>='0' && nStr.charAt(m)<='9'{
				b++;
			}
			if((m==O)&&(Character.isLetter(nStr.charAt(m))==false)){
				isValid=false;
			}
	}
	if(a!=1){
		isvalid=false;
		}
	if(b==0){
		isValid=false;
	}
	return isVlid;
}
else{
return false;
	}
}


2、添加CusInfoValidator:

public abstract boolean isValidEmailAddr(String EmailAddr);

3、添加GUI:

(1) private JTextField txtCustomerName, txtAddress,txtZip,txtCellPhone,txtSSN,txtEmailAddr;
(2) private JLabel lblCustomerName, lblAddress,lblZip,lblCellphone, lblSSN,lblEmailAddr;
(3) txtEmailAddr=new JTextField(20);
(4) lblEmailAddr= new JLabel("EmailAddr :");
(5) UIPanel.add(1blEmailAddr);
	UIPanel.add(txtEmailAddr);
(6) gridbag.setConstraints(lblEmailAddr, gbc);,
	gbc.gridx = 1;
	gbc.gridy = 5;
	gridbag.setConstraints(txtEmailAddr, gbc);
	gbc.gridx = 0;
	gbc.gridy = 6;
(7) public String getEmailAddr(){
	return txtEmailAddr.getText();
	}
(8) String emailaddr = getEmailAddr();
(9) if(cusInfo.isValidEmailAddr(emailaddr)==false){
		dataTextArea.append("\nWrong format of EmailAddr.");
		}
	else{
		dataTextArea.append("\nCorrect format of EmailAddr.");
		}

实验结果：

【作业3.4-1】在例3.14中的设计实验层次类部分中，添加Ellipsoid(椭球）类，并且实现针对椭球体积的计算。

实验结果：

【作业4.2-2】在例4.5的设计中添加一个类 SoundBox。该类实现接口 ComputerParts，并且其他的计算机部件的类的结构类似。

【作业4.5-1】在例4.13的设计中的排序策略部分，添加一个类BidirectionaBubbleSort，进行“双向冒泡法排序”，以便扩展该排序系统的功能。为了实现扩展功能，需要相应地修改Context 类与客户图形界面类StrategyGUI。

实验结果：