软件构造实验三

1. 实验目标概述

本次实验覆盖课程第 3、5、6 章的内容，目标是编写具有可复用性和可维护 性的软件，主要使用以下软件构造技术：

⚫ 子类型、泛型、多态、重写、重载

⚫ 继承、代理、组合

⚫ 常见的 OO 设计模式

⚫ 语法驱动的编程、正则表达式

⚫ 基于状态的编程

⚫ API 设计、API 复用 本次实验给定了五个具体应用（径赛方案编排、太阳系行星模拟、原子结构 可视化、个人移动 App 生态系统、个人社交系统），学生不是直接针对五个应用 分别编程实现，而是通过 ADT 和泛型等抽象技术，开发一套可复用的 ADT 及其 实现，充分考虑这些应用之间的相似性和差异性，使 ADT 有更大程度的复用（可 复用性）和更容易面向各种变化（可维护性）

1. 实验环境配置

实验环境：

• 系统：windows10，JDK8
• ide：Eclipse IDE for Eclipse Committers 2018-12 (4.10.0)
• 版本管理：git
• 代码托管：Github

在这里给出你的GitHub Lab2仓库的URL地址（Lab2-学号）。

https://github.com/ComputerScienceHIT/Lab3-1170300527.git

1. 实验过程

请仔细对照实验手册，针对每一项任务，在下面各节中记录你的实验过程、阐述你的设计思路和问题求解思路，可辅之以示意图或关键源代码加以说明（但千万不要把你的源代码全部粘贴过来！）。

1. 1. 待开发的三个应用场景

首先请列出你要完成的具体应用场景（至少3个，1和2中选一，3必选，4和5中选一，鼓励完成更多的应用场景）。

1. Stellar System
2. Atom Structure
3. Social Network Circle

共性：

1. 需要轨道系统中基本存在的对象，包括轨道、中心物体、轨道物体。其中物体都不考虑绝对位置。轨道都为圆形
2. 都需要完成的功能有：添加/删除轨道，在某一轨道上添加/删除物体，获得轨道系统的熵值，获得逻辑距离，比较两个同类型轨道系统的差异，检查轨道系统是否合法，可视化

差异：

1. 包含的结构不同，行星需要考虑其绝对位置，并且位置会根据时间变化，原子与社交网络则无需考虑
2. 具体实现的功能要求也存在差异
   1. 基于语法的图数据输入

根据给出的输入结构写出正则表达式进行匹配，每读入一行将其分别进行匹配，并进行处理

行星系统：

原子系统：

社交网络：

1. 1. 面向复用的设计：CircularOrbit<L,E>

设计为接口，提取系统中的共有方法

方法	作用
public CircularOrbit<L,E>  concreteCircularOrbit ();	创建一个空的 CircularOrbit 对象
public void setOrbit(Track t);	增加一条轨道
public void removeOrbit(Track t);	去除一条轨道
public void setCenter(L center);	增加中心点物体
public void setObject(E object, Track t);	向特定轨道上增加一个物体（不考虑物理位置）
public void readFile(String file);	从外部文件读取数据构造轨道系统对象
public void transit (E object, Track t);	将 object 从