行为型设计模式在软件设计模式作业中的应用-ITADN社区

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本作业探讨了行为型设计模式在软件开发中的实际应用，通过具体案例分析如何利用观察者、策略和责任链等模式优化代码结构与功能实现。 1. 组合模式作业题目要求使用组合命令模式实现多功能开关功能。用户可以设定控制选项：要么管理教室所有灯的开启与关闭，要么管理教室中所有风扇的操作状态，或者负责空调系统的启动与停止操作，亦或是操控教学多媒体设备的状态。 2. 中介者模式空中交通管制员（ATC）代表空管调解员在机场的塔台工作。在这个场景下存在不同的航班如101、202、707和808等班次。假设101号航班计划降落在特定航站楼，飞行员需要与空管调解员沟通，并告知其希望让该航班降落于指定位置。此时，空管调解员的任务是检查是否有其他飞行器正在使用这一特定的登机口。 3. 观察者模式在天猫华为手机旗舰店中，用户可以选购多种型号的华为手机。有三位对华为品牌极为忠诚的粉丝想购买最新款MateX系列智能手机，然而由于芯片供应短缺问题，这款产品一直处于缺货状态。网站为此提供了“到货通知”的服务选项：只要顾客选择了这项服务，在新品上架时就会即刻收到消息。 4. 状态模式在一个纸牌游戏软件里，游戏角色的状态会随着玩家的操作而变化。比如人物角色可能处于入门级（Prim）阶段，这表示其技能和属性都较为基础。

软件设计模式作业三：行为型模式

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本作业聚焦于行为型设计模式，深入探讨策略、观察者和状态模式等，旨在通过实践提升学生对动态关联对象间通信的理解与应用能力。软件设计模式中的行为式模式包括职责链模式、组合命令模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式以及状态模式。这些是我个人在南华大学学习过程中对相关类图及代码的总结与理解，具体涉及了上述几种设计模式的应用和实践。

行为型设计模式_中介者模式.md

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本篇文档深入解析了中介者模式这一行为型设计模式，通过实例阐述其在软件开发中的应用及其优势。适合希望改善代码结构和提高团队协作效率的技术人员阅读。中介者模式是一种行为型设计模式，其核心思想在于通过引入一个中介者对象来封装一系列对象间的交互关系。在软件工程中，这种模式主要用于减少类之间复杂的直接通信，从而降低系统间的耦合性，提高可维护性和可拓展性。 ### 定义中介者模式定义了一个中介者对象，它负责控制和协调一组同事类（Colleague）之间的交互。各个同事类通过中介者对象进行消息传递和协作，而不是直接相互引用。这样的设计使得同事类间的依赖关系减弱，同事类的通信都由中介者来控制。 ### 使用场景当遇到以下几种情况时，可以考虑使用中介者模式： 1. 当一组对象之间的复杂交互导致通信混乱。 2. 当组件因紧密耦合而导致难以复用。 3. 需要在不同的上下文中重用某些对象，并通过修改中介者而非同事类来实现这一点。 4. 在某个对象的行为中集中处理多个类的行为。 ### 主要角色中介者模式包含以下几个主要角色： 1. 抽象中介者（Mediator）：定义了中介者的接口，规定了同事对象之间交互所需的抽象方法。 2. 具体中介者（ConcreteMediator）：实现抽象中介者的接口，负责具体协调各个同事对象之间的交互关系。 3. 抽象同事类（Colleague）：定义了同事类的接口，包含了与其他同事对象交互所需的方法。它并不清楚其他同事的具体实现细节。 4. 具体同事类（ConcreteColleague）：实现抽象同事类的接口，包含了具体的业务方法以及与其他同事对象交互的方法。在需要与其他同事对象通信时，会通过中介者来进行。 ### 类图类图是面向对象设计中用于描述系统静态结构的一种图形表示方式，在中介者模式中可以帮助我们更好地理解各个角色之间的关系。通常包含：抽象中介者、具体中介者、抽象同事类、具体同事类以及客户端（Client）等部分。 ### 示例代码在给定的文件中，使用Java语言实现了一个简单的示例来展示如何应用中介者模式： - **ChatMediator接口**：定义了发送消息的方法。 - **ChatMediatorImpl类**：实现了上述接口，并具体实施了发送消息的功能。它持有所有用户（User）对象的列表，在传递信息时会遍历这个列表并排除掉发出该消息的用户，避免回环现象的发生。 - **User抽象类**：定义了一个同事类的基本框架，包括发送和接收消息的方法。每个具体的实现类如ChatUser继承自这一基础类型，并提供了具体的行为逻辑以及与其他对象交互的方式。 - **ChatUser类**：作为上述模式中的一个实例化版本，它实现了用户之间的通信功能，并且重新实现了equals与hashCode方法以支持正确的信息传递机制。 - **Client类**：展示了如何使用中介者模式。在这个示例中，客户端创建了一个具体的中介者和几个用户对象，并利用该中介来发送消息给其他参与者。通过上述代码实例可以看出，在避免组件之间直接相互依赖的情况下，中介者模式是如何实现间接的通信方式的。这使得系统在面对复杂的交互场景时能够有效降低耦合度并保持结构清晰。

工厂模式在软件设计中的应用

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工厂模式是一种常用的设计模式，在软件开发中用于创建对象实例。本文章将探讨其在各种应用场景下的优势及实现方法。某连锁超市为了留住顾客，决定发行会员卡。这些会员卡包括金卡、银卡以及普通卡等多种类型，并且未来可能会增加更多类型的卡片。不论哪种类型的卡片，它们的编号都是使用统一编制的序列号来标识。一家软件公司接手了这个项目，设计团队认为系统应该具备一定的通用性，以便能够灵活应对该连锁店的需求变化（如增减会员卡种类）并易于扩展功能。此外，这样的架构还应能方便地为其他企业提供发卡服务（尽管卡片的设计风格可能有所不同）。假设你是这家软件公司的设计师，请运用你所学过的设计模式来设计这个系统的架构。

行为型设计模式_状态模式.md

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本文介绍了状态模式，一种行为型设计模式，讨论了其在软件开发中的应用场景及其如何帮助实现复杂的状态管理逻辑。状态模式是面向对象编程中的一个行为设计模式，用于处理具有多种状态的对象的行为变化问题。该模式的核心思想在于将不同状态下判断逻辑与操作封装在不同的类中，使得根据当前的状态调用相应的类方法来实现状态的改变。 ### 状态模式定义状态模式允许当某个对象内部状态发生变化时，其行为也随之更改。这意呈着，在外部观察者看来，似乎该对象改变了它的类型或类别。这种变化是通过维护一个反映当前状态实例变量的上下文环境类和一系列具体实现不同状态下操作的具体状态类来完成。 ### 状态模式的关键点 1. **上下文（Context）**：持有代表当前状态的对象引用，并提供接口给外部设置新的状态，同时将相关的行为委托给该对象。 2. **状态（State）**：这是一个抽象基类或接口，定义了所有可能的状态下的操作。每个具体实现的子类负责处理一种特定情况并可以包含转换逻辑到另一种状态。 3. **具体状态（Concrete State）**：实现了上述提到的状态接口或继承自其基础类的具体实例，每一个都代表了一种具体的可变行为。 ### 使用场景 1. 当对象的行为依赖于它的内部状态，并且这些变化需要在运行时被动态地调整和应用； 2. 在程序中存在多种可能的互换状态，并且每个状态下都有不同的操作逻辑。 ### 状态模式与策略模式对比虽然两者都允许行为在运行时发生变化，但它们关注的重点不同： 1. **焦点**： - 状态模式着重于对象内部的状态变化导致的行为改变。 - 策略模式则专注于一组算法的选择和执行。 2. **用途**： - 状态模式适用于当一个系统的状态影响其行为的场景； - 策略模式用于需要从一系列可用策略中选择最合适的那种情况。 ### 示例考虑自动售货机（Vending Machine）的例子，它有三种可能的状态：存有商品、无库存和出售后。每种状态下机器的行为不同： - **HasItemState**：接受硬币并显示可选物品。 - **SoldOutState**：拒绝接收任何操作直到补充库存。 - **DispensingState**：释放购买的商品。这些状态通过上下文类（Vending Machine）管理，它根据当前的状态来调用适当的方法： ```java // 状态接口定义了所有可能的操作方法 public interface State { void insertCoin(); void pressButton(); void dispense(); } // 具体实现每个操作的行为逻辑的子类们 public class HasItemState implements State { ... } public class SoldOutState implements State { ... } public class DispensingState implements State { ... } // 上下文环境类，管理状态转换和当前行为 public class VendingMachine { private final Map states = new HashMap<>(); // 设置各种初始的状态及其对应的行为逻辑实例 public void insertCoin() {...} public void pressButton() {...} public void dispense() {...} // 更改状态的方法 public void setState(State state) { this.state = state; } } ``` ### 实际应用在实践中，该模式可以应用于多种场景： - 在订单处理系统中，根据不同的订单状态（如待支付、已发货等）执行相应的操作。 - 游戏开发中的角色根据不同游戏阶段进入不同战斗或探索状态。 - 用户界面元素依据其当前交互状态展现特定样式和行为。使用这种设计模式可以提高系统的灵活性与可维护性，通过定义各种状态下具体的行为来响应外部事件。

软件设计模式课程作业

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本课程作业聚焦于软件设计模式的应用与实践，旨在通过具体项目帮助学生理解并掌握常用的设计模式，提升软件架构能力和代码复用性。 Java设计模式期末大作业运用了六种模式：简单工厂模式、工厂方法模式、单例模式、门面模式、策略模式以及观察者模式。文档内容包括系统流程图，系统类图，各个模式的子类图，源代码和实验截图，并且保证信息完整。

软件设计模式课程作业

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本课程作业聚焦于软件设计模式的应用与实践，旨在通过实际项目加深学生对工厂方法、观察者等经典模式的理解，培养解决复杂编程问题的能力。 Java设计模式期末大作业运用了六种模式：简单工厂模式、工厂方法模式、单例模式、门面模式、策略模式以及观察者模式。文档内容包括系统流程图，系统类图，各个设计模式的子类图，源代码和实验截图，并确保信息完整无缺。

软件设计模式课程作业

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本课程作业聚焦于软件设计模式的实际应用与分析，旨在通过具体项目加深学生对各种经典设计模式的理解和掌握。软件设计模式作业要求使用三种以上的设计模式来实现功能。代码实现了装饰模式、工厂模式以及适配器模式的应用。

软件架构设计模式作业

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本作业聚焦于探讨和实践多种软件架构设计模式，包括但不限于MVC、微服务架构等，旨在加深学生对系统架构原理的理解与应用能力。软件体系结构设计模式作业要求包括程序设计与应用设计模式的内容。

行为型设计模式_模板方法模式.md

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本文介绍了模板方法模式，一种在软件工程中用于定义算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现的行为型设计模式。模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法的骨架，并将一些步骤延迟到子类中实现。通过这种方式，子类可以在不改变整个算法结构的情况下重新定义某些特定步骤的行为。 ### 模板方法的关键角色 1. **抽象类（AbstractClass）**：负责定义一个固定的操作流程或“模板”，该流程包括一系列操作的执行顺序以及基本的方法调用。 - 基本方法（Primitive Method）：这些是在抽象类中声明但在子类实现的具体步骤。 - 模板方法（Template Method）：这是在抽象类中定义并由其直接控制的一系列基本方法调用序列，确保了操作的正确执行顺序。 2. **具体类（ConcreteClass）**：继承自抽象类，并提供所有需要的方法的具体实现。这些具体的子类负责完成算法中的特定步骤或细节处理。 ### 使用场景模板方法模式适用于以下情况： - 当一个算法的主要结构固定不变，但某些操作的实施方式在各个应用场景中有所差异时。 - 在多个具体实现共享相同行为的情况下，可以将这些共通的行为抽象出来以减少代码重复并提高扩展性。 ### 实现示例通过定义包含模板方法和基本方法声明（或实现）的一个抽象类，在Java等编程语言中实现了这一模式。子类继承该抽象类，并根据需要提供具体的方法实现细节。例如，一个简单的HTTP Servlet的实例展示了如何使用这种设计模式：`SimpleHttpServlet`是一个抽象基类，它定义了处理GET和POST请求的基本方法（如doGet, doPost），而真正的业务逻辑则由具体的子类来完成。模板方法service负责根据不同的HTTP请求类型调用相应的具体实现。 ### 优势与劣势 **优点包括但不限于：** - 可以轻松地添加新的行为，无需修改现有代码。 - 提高了代码的复用性，并且简化了系统结构和维护工作。 - 具有良好的扩展性和灵活性，允许不同的子类根据特定需求定制算法中的某些部分。 **缺点则可能涉及：** - 对于每个具体的实现都需要定义一个新的子类，这可能会导致大量的小规模类的存在。 - 如果需要对模板方法的内部逻辑进行修改，则所有的依赖于此模式的具体实现都需相应地做出调整或重构以适应变化。 ### 实际应用在实际开发过程中，该设计模式经常用于框架和服务中，在那些必须为不同请求类型提供一致处理流程但又允许具体执行细节各异的情况下特别有用。例如，在Web应用程序的HTTP请求处理逻辑、数据操作和业务规则的应用场景中广泛使用模板方法来实现高度定制化的功能。通过理解并应用模板方法模式，开发者能够在设计软件系统时创建更加灵活且易于维护的结构，并能够有效地应对未来需求的变化或扩展要求。

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行为型设计模式在软件设计模式作业中的应用

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