中南大学设计模式实验三

未知驱动探索，专注成就专业中南大学设计模式实验三1.实验概述设计模式是软件工程领域中的重要概念，它是一种经过实践验证的优秀解决方案，可以帮助开发者更好地处理软件设计中的问题。设计模式实验三是中南大学软件工程专业的一门必修课程，旨在通过实践掌握常见的设计模式，并在实际项目中应用。本次实验旨在加深对工厂方法模式和抽象工厂模式的理解，通过设计和实现一个简单的图形绘制软件，来演示这两种设计模式在实际项目中的应用。2.实验要求设计并实现一个图形绘制软件，要求支持绘制圆形、矩形和三角形。使用工厂方法模式和抽象工厂模式来创建图形对象。实现一个图形列表，显示已绘制的所有图形。允许用户选择图形类型并进行绘制操作。3.实验设计3.1工厂方法模式工厂方法模式是一种经典的创建型设计模式，它通过定义一个创建对象的接口，但将具体对象的创建延迟到子类中。在本次实验中，我们可以使用工厂方法模式来实现不同类型图形的创建。首先，我们定义一个抽象的图形类Shape，它包含一个绘制方法draw。publicabstractclassShape{

publicabstractvoiddraw();

}然后，我们创建具体的图形类Circle、Rectangle和Triangle，它们继承自Shape类，并分别实现draw方法。publicclassCircleextendsShape{

@Override

publicvoiddraw(){

//绘制圆形

}

}

publicclassRectangleextendsShape{

@Override

publicvoiddraw(){

//绘制矩形

}

}

publicclassTriangleextendsShape{

@Override

publicvoiddraw(){

//绘制三角形

}

}接下来，我们创建一个抽象的工厂类ShapeFactory，它包含一个抽象的工厂方法createShape。publicabstractclassShapeFactory{

publicabstractShapecreateShape();

}然后，我们创建具体的工厂类CircleFactory、RectangleFactory和TriangleFactory，它们继承自ShapeFactory类，并分别实现createShape方法，返回相应的具体图形对象。publicclassCircleFactoryextendsShapeFactory{

@Override

publicShapecreateShape(){

returnnewCircle();

}

}

publicclassRectangleFactoryextendsShapeFactory{

@Override

publicShapecreateShape(){

returnnewRectangle();

}

}

publicclassTriangleFactoryextendsShapeFactory{

@Override

publicShapecreateShape(){

returnnewTriangle();

}

}最后，我们可以通过调用具体工厂类的createShape方法来创建具体的图形对象，并调用draw方法进行绘制。publicstaticvoidmain(String[]args){

ShapeFactoryfactory=newCircleFactory();

Shapeshape=factory.createShape();

shape.draw();

}3.2抽象工厂模式抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建相关的或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。在本次实验中，我们可以使用抽象工厂模式来实现一个用于创建不同类型图形对象的抽象工厂。首先，我们定义一个抽象的图形工厂接口AbstractShapeFactory，它包含三个抽象方法，分别用于创建圆形、矩形和三角形对象。publicinterfaceAbstractShapeFactory{

ShapecreateCircle();

ShapecreateRectangle();

ShapecreateTriangle();

}然后，我们创建具体的图形工厂类ShapeFactory，它实现了AbstractShapeFactory接口，并实现了创建三种类型图形对象的方法。publicclassShapeFactoryimplementsAbstractShapeFactory{

@Override

publicShapecreateCircle(){

returnnewCircle();

}

@Override

publicShapecreateRectangle(){

returnnewRectangle();

}

@Override

publicShapecreateTriangle(){

returnnewTriangle();

}

}接下来，我们可以通过创建具体的工厂对象，使用其提供的方法来创建相应的图形对象。publicstaticvoidmain(String[]args){

AbstractShapeFactoryfactory=newShapeFactory();

Shapecircle=factory.createCircle();

Shaperectangle=factory.createRectangle();

Shapetriangle=factory.createTriangle();

circle.draw();

rectangle.draw();

triangle.draw();

}4.实验结论通过本次实验，我们深入理解了工厂方法模式和抽象工厂模式的概念和应用，在实际项目中能够合理地运用这两种设计模式来创建和管理对象。工厂方法模式将对象的创建委托给子类，可以灵活地添加新的产