1、第3章 創(chuàng)建型模式實訓3.3 實訓練習3.3.2 填空題1. 某系統(tǒng)提供一個簡單計算器，具有簡單的加法和減法功能，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的選擇實例化相應的操作類?，F(xiàn)使用簡單工廠模式設計該系統(tǒng)，類圖如圖1所示：圖1 類圖在圖1中，Operation是抽象類，其中定義了抽象方法getResult()，其子類AddOperation用于實現(xiàn)加法操作，SubOperation用于實現(xiàn)減法操作，Calculator是簡單工廠類，工廠方法為createOperation()，該方法接收一個char類型的字符參數(shù)，如果傳入的參數(shù)為“+”，工廠方法返回一個AddOperation類型的對象，如果傳入的參數(shù)為“-”，

2、則返回一個SubOperation類型的對象?！綣ava代碼】abstract class Operationprotected int numberA;protected int numberB;/ numberA和numberB的Setter方法和Getter方法省略public (1) int getResult();class AddOperation extends Operationpublic int getResult()return numberA + numberB;class SubOperation extends Operationpublic int getResu

3、lt()return numberA - numberB;class Calculatorpublic (2) createOperation(char operator)Operation op = null; (3) case +:op = (4) ;break;case -:op = (5) ;break; (6) ;class Testpublic static void main(String args)int result;Operation op1 = Calculator.createOperation(+);op1.setNumberA(20);op1.setNumberB(

4、10);result = (7) ;System.out.println(result);2. 某軟件公司欲開發(fā)一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換工具，可以將不同數(shù)據(jù)源如txt文件、數(shù)據(jù)庫、Excel表格中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML格式。為了讓系統(tǒng)具有更好的擴展性，在未來支持新類型的數(shù)據(jù)源，開發(fā)人員使用工廠方法模式設計該轉(zhuǎn)換工具的核心類。在工廠類中封裝了具體轉(zhuǎn)換類的初始化和創(chuàng)建過程，客戶端只需使用工廠類即可獲得具體的轉(zhuǎn)換類對象，再調(diào)用其相應方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作。其類圖如圖1所示：圖1 類圖在圖1中，ConvertorCreator是抽象工廠接口，它聲明了工廠方法getConvertor()，在其子類中實現(xiàn)該方法，用于創(chuàng)

5、建具體的轉(zhuǎn)換對象；Convertor是抽象產(chǎn)品接口，它聲明了抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法transform()，在其子類中實現(xiàn)該方法，用于完成具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作。類DBConvertor和TXTConvertor分別用于將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和txt文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XML格式?！綣ava代碼】interface ConvertorCreator (1) ;interface Convertorpublic String transform();class DBConvertorCreator implements ConvertorCreatorpublic Convertor getConvertor()

6、(2) ;class TXTConvertorCreator implements ConvertorCreatorpublic Convertor getConvertor() (3) ;class DBConvertor implements Convertorpublic String transform()/實現(xiàn)代碼省略class TXTConvertor implements Convertorpublic String transform()/實現(xiàn)代碼省略class Testpublic static void main(String args)ConvertorCreator c

7、reator; (4) ;creator = new DBConvertorCreator();convertor = (5) ;convertor.transform(); 如果需要針對一種新的數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，該系統(tǒng)至少需要增加 (6) 個類。工廠方法模式體現(xiàn)了以下哪些面向?qū)ο笤O計原則？ (7) 。（多選）A. 開閉原則 B. 依賴倒轉(zhuǎn)原則 C. 接口隔離原則 D. 單一職責原則 E. 合成復用原則3. 某手機游戲軟件公司欲推出一款新的游戲軟件，該軟件能夠支持Symbian、Android和Windows Mobile等多個主流的手機操作系統(tǒng)平臺，針對不同的手機操作系統(tǒng)，該游戲軟件提供了

8、不同的游戲操作控制類和游戲界面控制類，并提供相應的工廠類來封裝這些類的初始化。軟件要求具有較好的擴展性以支持新的操作系統(tǒng)平臺，為了滿足上述需求，采用抽象工廠模式進行設計所得類圖如圖1所示：圖1 類圖 在該設計方案中，具體工廠類如SymbianFactory用于創(chuàng)建Symbian操作系統(tǒng)平臺下的游戲操作控制類SymbianOperationController和游戲界面控制類SymbianInterfaceController，再通過它們的業(yè)務方法來實現(xiàn)對游戲軟件的初始化和運行控制?！綣ava代碼】interface AbstractFactorypublic OperationControll

9、er getOperationController();public InterfaceController getInterfaceController();interface OperationControllerpublic void init();/其他方法聲明省略interface InterfaceControllerpublic void init();/其他方法聲明省略class SymbianFactory implements AbstractFactorypublic OperationController getOperationController() (1) ;pu

10、blic InterfaceController getInterfaceController() (2) ;class AndroidFactory (3) public OperationController getOperationController()return new AndroidOperationController();public InterfaceController getInterfaceController()return new AndroidInterfaceController();class SymbianOperationController (4) p

11、ublic void init() /實現(xiàn)代碼省略/其他方法聲明省略class AndroidOperationController (5) public void init() /實現(xiàn)代碼省略/其他方法聲明省略class SymbianInterfaceController implements InterfaceControllerpublic void init() /實現(xiàn)代碼省略/其他方法聲明省略class AndroidInterfaceController implements InterfaceControllerpublic void init() /實現(xiàn)代碼省略/其他方法聲明

12、省略class Testpublic static void main(String args)AbstractFactory af; (6) oc; (7) ic;af = new SymbianFactory();oc = (8) ;ic = (9) ;oc.init();ic.init(); 如何需要在上述設計方案中增加對Windows Mobile操作系統(tǒng)的支持，需對該設計方案進行哪些調(diào)整，簡單說明實現(xiàn)過程。4. 某軟件公司欲開發(fā)一個音頻和視頻播放軟件，為了給用戶使用提供方便，該播放軟件提供了多種界面顯示模式，如完整模式、精簡模式、記憶模式、網(wǎng)絡模式等。在不同的顯示模式下主界面的組成元

13、素有所差異，如在完整模式下將顯示菜單、播放列表、主窗口、控制條等，在精簡模式下只顯示主窗口和控制條，而在記憶模式下將顯示主窗口、控制條、收藏列表等?，F(xiàn)使用建造者模式設計該軟件，所得類圖如圖1所示：圖1 類圖在該設計方案中，MainScreen是播放器的主界面，它是一個復合對象，包括菜單、播放列表、主窗口和控制條等成員。ModeBuilder是一個抽象類，定義了一組抽象方法buildXXX()用于逐步構造一個完整的MainScreen對象，getScreen()是工廠方法，用于返回一個構造好的MainScreen對象。ScreenModeController充當指揮者，用于指導復合對象的創(chuàng)建，其

14、中construct()方法封裝了具體創(chuàng)建流程，并向客戶類返回完整的產(chǎn)品對象?！綣ava代碼】class MainScreenpublic String menu;public String playList;public String mainWindow;public String controlBar; (1) class ModeBuilderprotected MainScreen screen = new MainScreen();public abstract void buildMenu();public abstract void buildPlayList();public

15、 abstract void buildMainWindow();public abstract void buildControlBar();public MainScreen getScreen() (2) ; class FullModeBuilder extends ModeBuilderpublic void buildMenu() /實現(xiàn)代碼省略public void buildPlayList() /實現(xiàn)代碼省略 public void buildMainWindow() /實現(xiàn)代碼省略 public void buildControlBar() /實現(xiàn)代碼省略 class Si

16、mpleModeBuilder extends ModeBuilderpublic void buildMenu() /實現(xiàn)代碼省略public void buildPlayList() /實現(xiàn)代碼省略 public void buildMainWindow() /實現(xiàn)代碼省略 public void buildControlBar() /實現(xiàn)代碼省略 class ScreenModeControllerprivate ModeBuilder mb;public void setModeBuilder( (3) )this.mb = mb;public MainScreen construct

17、()MainScreen ms;mb.buildMenu();mb.buildPlayList();mb.buildMainWindow();mb.buildControlBar();ms= (4) ;return ms;class Testpublic static void main(String args)ScreenModeController smc = (5) ;ModeBuilder mb;mb = new FullModeBuilder(); /構造完整模式界面MainScreen screen;smc.setModeBuilder( (6) );screen = (7) ;S

18、ystem.out.println(screen.menu);/其他代碼省略5. 某數(shù)據(jù)處理軟件需要增加一個圖表復制功能，在圖表對象中包含一個數(shù)據(jù)集對象，用于封裝待顯示的數(shù)據(jù)，可以通過界面的“復制”按鈕將該圖表復制一份，復制后可以得到新的圖表對象，用戶可以修改新圖表的編號、顏色和數(shù)據(jù)?，F(xiàn)使用原型模式設計該軟件，所得類圖如圖1所示：圖1 類圖在該設計方案中，DataChart類包含一個DataSet對象，在復制DataChart對象的同時將復制DataSet對象，因此需要使用深克隆技術，可使用流來實現(xiàn)深克隆?！綣ava代碼】import java.io.*;class DataSet imple

19、ments Serializable /具體實現(xiàn)代碼省略 class Color implements Serializable /具體實現(xiàn)代碼省略 class DataChart implements Serializableprivate DataSet ds = new DataSet();private Color color = new Color();private int no;/成員屬性的Getter方法和Setter方法省略public void display() /具體實現(xiàn)代碼省略 /使用流實現(xiàn)深克隆，復制容器的同時復制成員public (1) deepClone() t

20、hrows IOException, ClassNotFoundException, OptionalDataException/將對象寫入流中ByteArrayOutputStream bao=new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos=new (2) ;oos.writeObject( (3) );/將對象從流中取出ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray();ObjectInputStream ois=new (4) ;return( (5)

21、 );class Testpublic static void main(String args)DataChart chart1,chart2 = null;chart1 = new DataChart();trychart2 = (DataChart)chart1.deepClone();catch(Exception e) e.printStackTrace(); System.out.println(chart1=chart2);System.out.println(chart1.getDs()=chart2.getDs();System.out.println(chart1.getN

22、o()=chart2.getNo();編譯并運行上述代碼，輸出結果為： (6) 、 (7) 、 (8) 。在本實例中，DataChart類和DataSet類需要實現(xiàn)Serializable接口的原因是 (9) 。6. 為了避免監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示不一致并節(jié)省系統(tǒng)資源，在某監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案中提供了一個主控中心類，該主控中心類使用單例模式進行設計，類圖如圖1所示：圖1 類圖在圖1中，主控中心類MainControllerCenter是單例類，它包含一系列成員對象并可以初始化、顯示和銷毀成員對象，對應的方法分別為init()、load()和destroy()，此外還提供了靜態(tài)工廠方法getInstance

23、()用于創(chuàng)建MainControllerCenter類型的單例對象?！綣ava代碼】class MainControllerCenterprivate Menu menu; /主控中心菜單private ToolBar tb; /主控中心工具欄private MainForm mf; /主控中心主窗口private (1) MainControllerCenter mcc; (2) MainControllerCenterpublic void init()menu = new Menu();tb = new ToolBar();mf = new MainForm();public void

24、load()menu.display();tb.display();mf.display();public void destroy()menu.destroy();tb.destroy();mf.destroy();public static MainControllerCenter getInstance()if(mcc=null) (3) ;return mcc;class Testpublic static void main(String args)MainControllerCenter mcc1,mcc2;mcc1 = MainControllerCenter.getInstance();mcc2 = MainControllerCenter.getInstance();System.out.println(mcc1=mcc2);/其他代碼省略 編譯并運行上述代碼，輸出結果為 (4) 。 在本實例中，使用了 (5) （填寫懶漢式或餓漢式）單例模式，其主要優(yōu)點是 (6) ，主要