10.14

软件设计的实验

 

实验2：简单工厂模式

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、理解简单工厂模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用简单工厂模式解决实际问题。

 

[实验任务一]：女娲造人

使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person)，如果传入参数M，则返回一个Man对象，如果传入参数W，则返回一个Woman对象，如果传入参数R，则返回一个Robot对象。请用程序设计实现上述场景。

实验要求：

1.  画出对应的类图；

 

2.  提交源代码

1. // 定义一个Person接口
   interface Person {
       void display();
   }
   
   // 实现Person接口的Man类
   class Man implements Person {
       @Override
       public void display() {
           System.out.println("I am a man.");
       }
   }
   
   // 实现Person接口的Woman类
   class Woman implements Person {
       @Override
       public void display() {
           System.out.println("I am a woman.");
       }
   }
   
   // 实现Person接口的Robot类
   class Robot implements Person {
       @Override
       public void display() {
           System.out.println("I am a robot.");
       }
   }
   
   // 简单工厂类
   class Nvwa {
       public Person createPerson(String type) {
           if (type == null) {
               return null;
           }
           if (type.equalsIgnoreCase("M")) {
               return new Man();
           } else if (type.equalsIgnoreCase("W")) {
               return new Woman();
           } else if (type.equalsIgnoreCase("R")) {
               return new Robot();
           } else {
               return null;
           }
       }
   }
   
   // 测试类
   public class SimpleFactoryPatternDemo {
       public static void main(String[] args) {
           Nvwa nvwa = new Nvwa();
   
           Person person = nvwa.createPerson("M");
           if (person != null) {
               person.display();
           }
   
           person = nvwa.createPerson("W");
           if (person != null) {
               person.display();
           }
   
           person = nvwa.createPerson("R");
           if (person != null) {
               person.display();
           }
       }
   }

 

3.注意编程规范。

软件设计                  石家庄铁道大学信息学院

 

实验3：工厂方法模式

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、理解工厂方法模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用工厂方法模式解决实际问题。

 

[实验任务一]：加密算法

目前常用的加密算法有DES（Data Encryption Standard）和IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法等，请用工厂方法实现加密算法系统。

实验要求：

1.  画出对应的类图；

 

2.提交该系统的代码，该系统务必是一个可以能够直接使用的系统，查阅资料完成相应加密算法的实现；

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;

public class DESEncryption {

    // 生成DES密钥
    public static SecretKey generateKey() throws Exception {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
        keyGenerator.init(56, SecureRandom.getInstanceStrong());
        return keyGenerator.generateKey();
    }

    // DES加密
    public static String encrypt(String data, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
    }

    // DES解密
    public static String decrypt(String encryptedData, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] data = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(data);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 生成密钥
            SecretKey key = generateKey();
            String originalText = "Hello, World!";

            // 加密
            String encryptedText = encrypt(originalText, key);
            System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);

            // 解密
            String decryptedText = decrypt(encryptedText, key);
            System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

3.注意编程规范。

实验3：工厂方法模式

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、理解工厂方法模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用工厂方法模式解决实际问题。

 

 

[实验任务一]：加密算法

目前常用的加密算法有DES（Data Encryption Standard）和IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法等，请用工厂方法实现加密算法系统。

实验要求：

1.  画出对应的类图；

 

2.提交该系统的代码，该系统务必是一个可以能够直接使用的系统，查阅资料完成相应加密算法的实现；

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;

public class DESEncryption {

    // 生成DES密钥
    public static SecretKey generateKey() throws Exception {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
        keyGenerator.init(56, SecureRandom.getInstanceStrong());
        return keyGenerator.generateKey();
    }

    // DES加密
    public static String encrypt(String data, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
    }

    // DES解密
    public static String decrypt(String encryptedData, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] data = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(data);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 生成密钥
            SecretKey key = generateKey();
            String originalText = "Hello, World!";

            // 加密
            String encryptedText = encrypt(originalText, key);
            System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);

            // 解密
            String decryptedText = decrypt(encryptedText, key);
            System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

3.注意编程规范。