设计模式是软件工程中的一种重要思想，用于解决常见的设计问题，提高代码的可复用性和可维护性。在本实验报告中，主要涉及了十种经典的设计模式：装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。以下将对这十种设计模式进行详细介绍。
1. **装饰模式**：装饰模式是一种结构型模式，用于动态地给一个对象添加新的功能，同时保持接口的不变。在图书管理系统中，通过装饰模式为书籍类添加了冻结和遗失的方法，不改变原有书籍类的结构，实现了扩展功能。
2. **外观模式**：外观模式提供了一个简单的接口，使得子系统与客户端之间可以进行交互，隐藏了系统的复杂性。它让客户无需了解系统内部的具体实现，只需与外观对象进行交互即可。
3. **代理模式**：代理模式为一个对象提供一个替身或代理以控制对该对象的访问。在代理模式中，代理对象和真实对象有相同的接口，代理对象可以在调用真实对象之前和之后执行额外的操作。
4. **职责链模式**：职责链模式使多个对象都有可能处理请求，将这些对象连接成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。这种模式可以避免请求的发送者和接收者之间的耦合。
5. **命令模式**：命令模式将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求、或者支持撤销操作。在命令模式中，每个命令都是一个对象，包含执行命令的信息。
6. **迭代器模式**：迭代器模式提供了一种方法来顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。它允许遍历集合对象而无需暴露其内部结构。
7. **观察者模式**：观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。它常用于事件驱动编程。
8. **状态模式**：状态模式允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。状态模式通常用于当一个对象的行为取决于它的状态时。
9. **策略模式**：策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
10. **模板方法模式**：模板方法模式在一个抽象类中定义了一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
在实验中，学生需要使用PowerDesigner绘制这些模式的结构图，并用面向对象编程语言实现这些模式。通过这种方式，学生能够深入理解每种模式的核心思想，提高软件设计能力。实验报告要求提交每种模式的结构图和代码实现，确保了对每个模式的全面掌握。
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