设计模式课程设计蔡勇.docx

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设计模式课程设计蔡勇

西南交通大学

课程设计报告

设计模式

题目：

绘图软件的设计与实现

姓名：

王强

学号：

2014210493

专业：

软件工程

Email:

2015年6月

1.需求分析

使用JAVA语言开发绘图软件，本绘图软件应具备对直线、矩形、圆形等最基本图形的绘制功能，此外，还可以对绘制的图形进行一些操作，如选中图形、移动已经选中的图形、对已经选中的多个图形进行组合、对选中的已经组合的图形进行拆分、改变选中图形的颜色、删除已经选中的图形等。

采用面向对象的思想开发本画图软件，为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性，使用设计模式。

在系统中，涉及三大类模式：

创建型模式、结构型模式和行为型模式。

2.系统设计

2.1设计框架

在设计java绘图软件时，主要包含了绘图界面的实现和绘图实现，两大主要任务。

在实现上，对于绘图界面的实现，采用改了javafxRIA开发，将界面用Main.fxml文件定义，然后通过MainController实现界面初始化及按键方法。

对于绘图的实现，采用改了继承在jfxrt包下的各种图形类及javafx.Application类。

Jfxrt包下有各种图形的实现及扩展。

在最后，将所编写代码，重构为带有设计模式的代码，使所做的软件具有更好的扩展性，职责明确，便于修改。

2.2部分重要UML图展示

图1适配器对象及其接口图

图2命令者对象继承图

图3画图对象继承图图4中介者对象继承图

图5事件处理继承图

图6图形类继承图

2.3类的定义

CollegueAdapter：

这个类是用来适应JavaFX组件原型Cacha类。

它是适配器模式的一部分。

GenericAdapter：

该接口描述了一个通用的适配器。

一切对象都可以被代理。

Command：

这个command接口，为命令模式向上的命令接口。

GroupCommand、ShapeCommand、UngroupCommand：

这三个类用于组图形和解组状态以及绘制图形。

AbstractShapeObjectMouseEvent：

这个类描述了鼠标事件。

在使用的时，它必须是在形状对象执行类的一个成员。

CircleObjectMouseEventHandler、EllipseObjectMouseEventHandler、GroupObjectMouseEventHandler、PathObjectMouseEventHandler、PolygonObjectMouseeventHandler：

这五个类都继承与AbstractShapeObjectMouseEvent这个鼠标事件类，用于定义各自图形鼠标事件的实现。

MainController：

这个类实现自Initializable接口，用于初始化界面，及实现界面按钮方法。

Mediator：

这个接口是用来描述任何可能的调解类的调解模式。

Collegue：

这个接口应该被用来定义在中介模式的同事接口。

Cache：

这个类是用来通过请求克隆原型对象。

它是一个线程安全Singleton。

用来得到的原型，getShape（）方法使用通过给枚举类型，以指示正确的形状。

它是在调解模式的中介作用。

CircleObject、EllipaseObject、GroupObject、PathObject、RectangleObject、SqurareObjecct、TriangleObject：

这几个类都是图形类，都继承与其上层图形类，也实现了ShapeObject接口。

Main：

继承自Application类，用来启动java软件。

3系统实现

3.1主界面展示

主界面布局的代码在main.fxml中，定义了主界面的布局，界面加载代码：

publicvoidstart（finalStageprimaryStage）

{

try

{

//LoadFXML

finalParentroot=FXMLLoader.load（getClass（）.getResource（"/at/fh/swp/graphicseditor/gui/Main.fxml"））;

Scenescene=newScene（root）;

scene.getStylesheets（）.add（"/at/fh/swp/graphicseditor/gui/Main.css"）;

primaryStage.setTitle（"GraphicsEditor"）;

primaryStage.setScene（scene）;

primaryStage.setResizable（false）;

primaryStage.show（）;

}

catch（IOExceptione）

{

e.printStackTrace（）;

}

}

按钮的实现在MainController中，以Circle代码为例：

id="btnCircle"font="$x2"mnemonicParsing="false"onAction="#onCircle"prefWidth="100.0"text="Circle">

3.2点击绘图

实现点击绘图的代码：

@FXML

publicvoidonCircle（ActionEventevent）

{

intid=ShapeTypes.CIRCLE_ID;

CommandshapeCmd=newShapeCommand（this.editorPane,Cache.getInstance（）.getShape（id））;

History.getInstance（）.execute（shapeCmd）;

}

@Override

publicvoiddraw（Panetarget,Objectn）

{

if（ninstanceofNode）

{

target.getChildren（）.add（（Node）n）;

System.out.println（"Draw"+target.getChildren（））;

}

elsethrownewIllegalArgumentException（）;

}

Ps：

这里用到了命令模式，主要实现了client与具体实现者的解耦，所有的命令有Invoker发出。

3.3事件处理

实现事件处理的代码：

（点击事件与拖拽为例）

publicvoidhandle（MouseEventevent）

{

if（event.getEventType（）==MouseEvent.MOUSE_CLICKED）

{

if（event.isShiftDown（））

{

if（Grouper.getInstance（）.contains（this.m_internalEventBound））

{

Grouper.getInstance（）.remove（（ShapeObject

?

>）event.getSource（））;

}

else

{

Grouper.getInstance（）.add（（ShapeObject

?

>）event.getSource（））;

}elseif（event.getEventType（）==MouseEvent.MOUSE_DRAGGED）

{

//SetnewlayoutXandYvaluesforpolygon

this.m_internalEventBound.setLayoutX（event.getSceneX（）+this.m_deltaPoly.getX（））;

this.m_internalEventBound.setLayoutY（event.getSceneY（）+this.m_deltaPoly.getY（））;

}

}

3.4获取图形

获取图形实例代码：

publicstaticCachegetInstance（）

{

if（Cache.m_instance==null）

{

synchronized（Cache.class）

{

if（Cache.m_instance==null）

{

Cache.m_instance=newCache（）;

}

}

}

returnCache.m_instance;

}

Ps：

这里用到了单例模式。

3.5撤销与恢复操作

撤销与恢复操作代码：

publicvoidundo（）

{

if（!

m_undos.isEmpty（））

{

Commandcmd=m_undos.pop（）;

cmd.undo（）;

m_redos.push（cmd）;

}

elseSystem.out.println（"Nothingtoundo."）;

}

publicvoidredo（）

{

if（!

m_redos.isEmpty（））

{

Commandcmd=m_redos.pop（）;

cmd.redo（）;

m_undos.push（cmd）;

}

elseSystem.out.println（"Nothingtoredo."）;

}

4测试

对画图软件进行功能测试，对于绘制基本图形的绘画，以及对于填充颜色，边框颜色没有问题。

对于拖拽功能、点选，以及撤销和恢复功能的操作也没有问题。

5总结

本软件的设计初衷，是为了学习设计模式，在本软件的设计中，其实用到了六种模式：

单例模式，命令者模式，代理模式，原型模式，中介者模式及组合模式，用心观察才能体会到其中的作用。

这使本软件具备了更好的扩展性。

当然也是为了学习javafx对于RIA程序的编写。

本软件还存在一些问题，例如，不能持久化等。

有待后续填补。

参考文献

[1]BruceEckel.ThinkinginJava[M].UpperSaddleRiver,NewJersey,USA:

PrenticeHall,2006

[2]Eric.Java编程思想[M].第4版.机械工业出版社,2007年6月.

[3]MetskerSJ.Java设计模式[M].第2版.电子工业出版社,2012年9月.

[4]刘德山.Java设计模式深入研究[M].人民邮电出版社,2014年7月.

[5][美]ErichGamma.DesignPatterns:

ElementsofReusableObject-OrientedSoftware[M].机械工业出版社,2000年9月.