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西南科技大学计算机学院 《软件设计模式与重构》实验报告 PAGE 3 PAGE 实验名称：实验1 设计原则与模式实践1 学期：2022-2023学年 第二学期 任课教师： 周巧临 专业： 软件2006 学号： 5120200391 姓名：陈旭辉 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．熟练使用面向对象编程语言（JAVA或C++）实现几种常见的设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、适配器模式、外观模式、模板方法模式和建造者模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何在软件开发中使用这些模式。 实验要求 1. 选择合适的面向对象设计原则对系统进行重构，正确无误地绘制重构之后的类图； 2. 结合实例，正确无误地绘制应用模式后的UML图； 3. 应用相应的模式实现实例，要求代码运行正确，给出运行结果。 实验内容 1. 某英雄竞技手游中，英雄包含隐身、沉默、射箭、眩晕、位移等技能，项羽拥有隐身、沉默、位移的技能，后羿拥有隐身、沉默、射箭、眩晕的技能，为此，我们设计了这样一个ISkill接口，这样的设计是否合理？请说明合理或不合理的原因并绘制重构之后的类图。 重构之后的类图 重构过程中所使用的面向对象设计原则及简要说明： 迪米特原则、接口隔离原则、单一职责原则、开放封闭原则 2. 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： 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： 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； 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； 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： 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； 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。 重构之后的类图 重构过程中所使用的面向对象设计原则及简要说明： 开放封闭原则，单一职责原则，接口隔离原则，迪米特原则 3．设计一个可以创建不同几何形状(Shape)，如圆形(Circle)、矩形(Rectangle)和三角形(Triangle)等的绘图工具类，每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，抛出一个UnsupportedShapeException异常，绘制类图并编程模拟实现。 类图 实现代码： public abstract class Shape { public abstract void draw(); public abstract void erase(); } public class Circle extends Shape { public void draw() { // draw a circle } public void erase() { // erase a circle } } public class Rectangle extends Shape { public void draw() { // draw a rectangle } public void erase() { // erase a rectangle } } public class Triangle extends Shape { public void draw() { // draw a triangle } public void erase() { // erase a triangle } } public class UnsupportedShapeException extends