每日总结

软件设计                  石家庄铁道大学信息学院

 

实验1：UML与面向对象程序设计原则

本次实验属于模仿型实验，通过本次实验学生将掌握以下内容：

1、掌握面向对象程序设计中类与类之间的关系以及对应的UML类图；

2、理解面向对象程序设计原则。

 

[实验任务一]：UML复习

阅读教材第一章复习UML，回答下述问题：

面向对象程序设计中类与类的关系都有哪几种？分别用类图实例说明。s

1、关联关系

关联体现的是两个类之间语义级别的一种强依赖关系，这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的，一般是长期性的，而且双方的关系一般是平等的。关联可以是单向、双向的。表现在代码层面：被关联类B以类的属性形式出现在关联类A中，也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量。在UML类图设计中，关联关系用由关联类A指向被关联类B的带箭头实线表示，在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。

 

（1）  双向关联

 

顾客购买并拥有商品，商品被顾客购买，Customer和Product双向关联

（2）  单向关联

 

顾客拥有地址

（3）  自关联：一些类的属性对象类型是本身

 

（4）  多重性关联：一个类的对象与另一个类的有0或多个连接对象

 

（5）  聚合关系：整体与部分的关系

 

（6）  组合关系：整体与部分的关系，部分对象和整体对象同声同死

 

各个关系的联系：

 

 

2、依赖关系：一种使用关系，a的改变会影响到使用该事物的b

依赖就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是类B的变化会影响到类A。表现在代码层面：类B作为参数被类A在某个method方法中使用。在UML类图设计中，依赖关系用由类A指向类B的带箭头虚线表示。用由类A指向类B的带箭头虚线表示。

 

 

3、泛化关系：即继承关系

继承指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力。在UML类图设计中，继承用一条带空心三角箭头的实线表示，从子类指向父类，或者子接口指向父接口。

 

 

依赖关系和泛化关系的联系：

 

4、接口与实现关系：接口声明方法，类实现方法

实现指的是一个class类实现interface接口（可以是多个）的功能，实现是类与接口之间最常见的关系。用一条带空心三角箭头的虚线表示。

 

 

5、聚合关系：

聚合是关联关系的一种特例，它体现的是整体与部分的关系，即has-a的关系。此时整体与部分之间是可分离的，它们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体对象共享。表现在代码层面：和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分。在UML类图设计中，聚合关系以空心菱形加实线箭头表示。

 

6、组合关系

组合也是关联关系的一种特例，它体现的是一种contains-a的关系，这种关系比聚合更强，也称为强聚合。它同样体现整体与部分间的关系，但此时整体与部分是不可分的，整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束。表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分。在UML类图设计中，组合关系以实心菱形加实线箭头表示。

 

[实验任务二]：单一职责原则

登录模块在实际项目开发中很常见，请按照教材28页利用单一职责原则重构后的类图实现这一模块。

 

实验要求：

1. 提交源代码和对应的数据库文件（注意将此模块保存，以备以后使用）；

DBUtil.java 连接数据库工具

package Demo;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

import java.sql.PreparedStatement;

import java.sql.ResultSet;

public class DBUtil {

   public static Connection getConnection() {

      //JDBC驱动

      try {

         Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

      } catch (ClassNotFoundException e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

      }

      String user="root";

      String passwd="123456";

      String url="jdbc:mysql://localhost:3306/db_study";//连接课程数据库db0

      Connection connection=null;

      try {

         connection=DriverManager.getConnection(url,user,passwd);

      } catch (SQLException e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

      }

      return connection;

   }

  

   public static void close(Connection connection) {

      try {

         if(connection!=null) {

            connection.close();

         }

      }catch(SQLException e) {

         e.printStackTrace();

      }

   }

   public static void close(PreparedStatement preparedStatement) {

      try {

         if(preparedStatement!=null) {

            preparedStatement.close();

         }

      }catch(SQLException e) {

         e.printStackTrace();

      }

   }

   public static void close(ResultSet resultSet) {

      try {

         if(resultSet!=null) {

            resultSet.close();

         }

      }catch(SQLException e) {

         e.printStackTrace();

      }

   }

}

 

UserDao.java 数据库查询

package Demo;

import java.sql.Connection;

import java.sql.PreparedStatement;

import java.sql.ResultSet;

import java.sql.SQLException;

import com.mysql.cj.xdevapi.Result;

public class UserDao {

   Connection conn = DBUtil.getConnection();

   public boolean findUser(String userName,String userPassword) throws SQLException {

      String sql = "select * from user where username='"+userName+"'and pwd = '"+userPassword+"'";

      PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);

      ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

      if(rs != null && rs.next() == true) {

         return true;

      }else {

         return false;

      }

     

   }

}

 

LoginForm.java 登录页面

package Demo;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import java.sql.SQLException;

import javax.swing.*;

public class LoginForm extends JFrame{

   private static final long serialVersionUID = 1L;

   private UserDao dao = new UserDao();

   //设置按钮组件

    private  JButton jb=new JButton("登录");    //添加一个登录按钮

    private JButton button=new JButton("重置");    //添加一个重置按钮

    //设置文本框组件

    private JTextField username = new JTextField();//用户名框

    private JPasswordField password = new JPasswordField();//密码框：为加密的***

    JLabel user_name=new JLabel("用户名：");//设置左侧用户名文字

    JLabel pass_word=new JLabel("密码：");//设置左侧密码文字

    public void init()

    {

    /* 组件绝对位置  */

    user_name.setBounds(50, 70, 300, 25);

    pass_word.setBounds(50, 130, 200, 25);

    username.setBounds(110, 70, 300, 25);//设置用户名框的宽，高，x值，y值

    password.setBounds(110, 130, 300, 25);//设置密码框的宽，高，x值，y值

    button.setBounds(315, 225, 90, 20);//设置确定按钮的宽，高，x值，y值

    jb.setBounds(95, 225, 90, 20);//设置确定按钮的宽，高，x值，y值

    /* 组件透明化*/

    user_name.setOpaque(false);

    pass_word.setOpaque(false);

     //监听事件

    jb.addActionListener(new ActionListener(){        //为确定按钮添加监听事件

        @SuppressWarnings("deprecation")

        public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {

            try {

            validate(username.getText().trim(),password.getText().trim());

         } catch (HeadlessException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

         } catch (SQLException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

         }

        }

    });

    //重置按钮

    button.addActionListener(new ActionListener(){        //为重置按钮添加监听事件

        //同时清空name、password的数据

        public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {

            // TODO 自动生成方法存根

            username.setText("");

            password.setText("");

        }

    });

       

    }

   

    public void display()

     {

    JFrame f =new JFrame();

    f.setTitle("登录页面");

        //窗口退出行为

        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        //设置窗口大小不可变

        f.setResizable(false);

        //设置窗口打开居中

        f.setLocationRelativeTo(null);

        //窗口大小

        f.setSize(500, 300);

      

        init();

       

        //添加组件

        Container contentPanel= new Container();//添加一个contentPanel容器

         contentPanel.setLayout(null);//设置添加的contentPanel容器为流布局管理器

         contentPanel.add(user_name);

         contentPanel.add(pass_word);

         contentPanel.add(username);

         contentPanel.add(password);

         contentPanel.add(jb);

         contentPanel.add(button);

       

            f.add(contentPanel);

             //展示窗口

            f.setVisible(true);

    }

   

 

   public  void  validate(String username,String password) throws HeadlessException, SQLException

     {

       

           if(username.trim().length()==0||password.trim().length()==0){

       JOptionPane.showMessageDialog(null, "用户名,密码不允许为空");

               

        return;

         }

        

       if(dao.findUser(username, password))

        {

             

        JOptionPane.showMessageDialog(null, "登录成功！");

             

            

          }else {

              JOptionPane.showMessageDialog(null, "用户名或密码错误");

            

          }

        

       } 

   

}

 

Test.java 测试

package Demo;

 

public class test {

 

   public static void main(String[] args) {

      // TODO Auto-generated method stub

      LoginForm login = new LoginForm();

      login.display();

   }

 

}

[实验任务三]：依赖倒转原则与合成复用原则

在一画图软件中提供了多种大小不同的画笔，并且可以给画笔指定不同的颜色，某设计人员对画笔进行了如上图所示的设计。通过分析，可以发现增加画笔的种类和颜色会使得系统中类的数目急剧增加，请根据合成复用原则和依赖倒转原则对上述设计进行重构。

实验要求：

尺寸抽象类：

public abstract class Size {

public abstract void sizePen();

}

具体尺寸类：

public class SmallPen extends Size{

//小型

public void sizePen() {

System.out.println("小型");

}

}

public class MiddlePen extends Size{

//中型

public void sizePen() {

System.out.println("中型");

}

}

public class BigPen extends Size{

//大型

public void sizePen() {

System.out.println("大型");

}

}

颜色抽象类：

public abstract class Color {

public abstract void colorPen();

}

具体颜色类：

public class GreenPen extends Color{

public void colorPen() {

System.out.println("绿色");

}

}

public class RedPen extends Color{

public void colorPen() {

System.out.println("红色");

}

}

画笔类：

public class Pen {

private Size size;

private Color color;

public Size getSize() {

  return size;

}

public void setSize(Size size) {

   this.size = size;

}

public Color getColor() {

  return color;

}

public void setColor(Color color) {

   this.color = color;

}

}

聚合画笔：

public class MianClass {

public static void main(String[] args) {

//颜色大小随意组合

Pen pen=new Pen();

//组合小型红色画笔

pen.setSize(new SmallPen());

pen.setColor(new RedPen());

//组合大型绿色画笔

pen.setSize(new BigPen());

pen.setColor(new GreenPen());

}

}

2. 画出重构后的类图