软件设计模式与体系结构期末课后题

第一题金鱼缸水质、水温与水位高度的软件系统

第二题设计一个机场信息系统

第三题说明设计与其选择原因

第四题简答

第一题金鱼缸水质、水温与水位高度的软件系统

答：

1：设计类图如下：（若看不清原图可联系本人）

2：解释关系与功能：

其中，Observable与Observer两个是接口类。

鱼缸类FishbowlGUI为被观察类，它实现了接口类Observable;

FishbowlGUI 有3个私有变量quality、temperature 和level。分别代表鱼缸的水质、水温和水位高度，同时有每个私有变量的get和set方法，来获取属性或者设置属性。

三个观察者ChemistryGUI、TemperatureGUI和LevelGUI实现观察者接口Observer.观察者接口中,有一个方法takeAction(s:Observable)必须实现。

各个实现接口的类在该方法中实现各自的功能:

当quality 超过某种范围时，化学传感器ChemistryGUI排除鱼缸部分废水，补充新水;

当temperature 低于某温度，或者超过某温度值时，TemperatureGUl开启加热设备或者冷却设备调整水温;

当level 高于或低于特定高度时，LevelGUI 开启排水设备，排除部分水或者添加新鲜的水。

该方法由参数传入-一个被观察者对象，一旦得到通知以后，将对被观察者类FishbowlGUI的某些方法进行调用，以便获取变化的状态。

第二题设计一个机场信息系统

答：

1：设计类图如下：

2：

AddObserver(Observer:Observer)方法，将多个观察者添加到被观察者的一个list数据结构中，以便在通知观察者的时候使用; setChanged()和 notifyObservers()，通知观察者被观察者对象的状态已经改变了，同时会让观察者对象的update()方法自动运行。注意，以上两个语句的顺序是setChanged()在前，notifyObservers()在后。

第一个参数是 Observable类型，代表被观察者对象。

第二个参数是Object类型，代表所发生的事件，Object为被观察者的一种状态值，提供给update方法，以便更新观察者。

VoiceInfo 类的update 完成的工作是从AiportInfo类自动获取语音机场信息，然后将这些信息传送给乘客。DisplayInfo 类的update则是负责从AirportInfo类自动获取文字机场信息，然后将这些信息显示在屏幕上。

被观察者AirportInfo保持一个数据结构，如Java ArrayList，用于记载动态添加的观察者。

对被观察者状态感兴趣的对象(观察者)VoiceInfo和DisplayInfo,应该调用被观察者addObserver()方法方法将自己注册为它的一个观察者。

每当AiportInfo的状态发生改变的时候，它将使用方法setChanged0方法和notifyObservers(通知已经注册的观察者VoiceInfo 和DisplayInfo。

当接到通知以后，VoiceInfo 和DisplayInfo都将查询AirportInfo的状态，以便保持状态同步。根据新的状态，VoiceInfo 和DisplayInfo分别执行update0方法进行相关操作。

第三题说明设计与其选择原因

答：

1.选择三层客户端-服务器（网格软件）体系结构。

2.网格计算强调资源整合、性能、服务质量和安全性等的问题，适合需要高度的资源整理与控制能力的项目。相比之下，该项目更加强调资源的整合，相比P2P体系结构的传输速度并没有那么重要。所以选择网格软件体系结构更合适。

第四题简答

1.假设已经利用结构化设计产生了一个程序结构图，现在要增加一项新的功能，结构图会有什么变化?

答：在已经利用结构化设计产生的程序结构图中增加一-项新的功能，结构图整体并不会有多大的变化，整体仍呈现出原本的自顶向下的结构。

2.假设已经利用面向对象设计产生了一个程序设计类图，现在要增加- -项新的功能，程序设计类图会有什么变化?

答：由于在面向对象设计中，对象之间的交互实现困难，所以在原本的程序设计类图上增加一个新的功能，可能会打乱原有的结构图，并出现更多错综复杂的关系。