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JavaStatSoft: 设计模式及特点

Wen Hsiang Wei .Guan Jhih Chen

摘要： JavaStatSoft是指用Java实现的开源软件。本文 对JavaStatSoft的当前特征进行描述。对一些众所周知的图案所使用的软件进行了介绍。此外，这些模式和开发软件以及新框架被统称为称为数据分析模块，可以帮助程序员开发数据分析用户软件。

关键字 ：数据分析模块，设计模式，Java，UML，统计软件

1. JavaStatSoft简介

软件的开发是一个令人兴奋的领域。世界上的许多统计人员都在使用统计软件包，每天得出自己需要的结论，由此可见，开发有用的和现代化的统计包是如此的重要。有几个统计人员表示，java有许多ATT性的特点，是一种理想的编程语言，可以进行统计计算环境的实现。javastatsoft即是用java实现的一个GUI（图形用户界面）。该软件是提供给商业统计的软件，可自由使用替代之前的软件包。该软件及其用户指南可以从网站HTTP下载。该软件也可以通过点击Windows可执行jar包（java调用档案文件javastatsoft_beta1.2.jar）实现功能。

在开发一个软件的基本活动是软件的定义，软件的设计与实现、软件验证和软件演化（见萨默维尔2004，4章）。为了发展现代软件与众多的代码，软件复用是在设计过程中常用的一个软件工程策略。软件复用的几个优点是提高了可靠性，重新诱导过程中的风险，专家的有效利用，符合标准和加速发展（见萨默维尔，18章）。软件复用的技术之一是设计模式，这是世界上软件开发团队的共同讨论主题。设计模式包括现代系统的名称，激励并解释了总体设计，解决了经常性的面向对象的系统设计问题。它描述问题，解决方案，当应用解决方案及其后果。它也给出了实施的提示和例子。该解决方案是解决问题中对象和类的一般布局。解决的办法是去实施作用在特定场景下解决问题，一个良好的设计模式，不仅可以帮助软件开发人员组织代码，但也为其他程序员提供了一个蓝图验证码，分析应用程序的开发，以及通信软件设计。一些设计模式可以使用一个框架，这是另一种软件复用技术。一个框架，把一个软件的体系结构划分为不同的软件抽象类和定义它们的功能和相互关系。基于一个精心设计的框架，发展一家人可以用相似的结构，有效地建立自己的软件。此外，一个框架，使用合适的设计模式，可以实现高层次的设计和代码的重用。在下一节中，我们会对该软件的当前功能进行概述，包括常用的几种模式已被用于java软件设计，这些模式的描述。此外，基于这些模式的设计和软件开发的经验，提出了一种新的框架，并在本节举例说明。该框架可以帮助程序员开发一个对我们友好软件。

2. JavaStatSoft的特点

2.1 一般结构

JavaStatSoft由几个包构成，它们是：

1.StatSoft提供基础类用于创建统计模块，

2. statcompiler为创建一个java编译器和相关的GUI提供的类加载器，

3.javastat为执行基本的统计提供的类，

4. STATGRAPHICS为图形摘要提供的类，

5. statdialog为创建各种对话框提供的类，

6.statreport为生成格式化报告提供的类，

7. stathelp为开发帮助系统提供的类，

8. 免费提供类创建一个电子表格，数据库加载程序和数据库装载程序对话框。

除了StatSoft，其他包装设计为独立的组件。就是说，用户可以将一些与他们的软件基于特定的fiC以上包装的需求。

2.2 数据输入

有三种方法得到的数据为javastatsoft：

1.用户可以直接输入数据到电子表格中。

2. 用户可以从一个纯文本导入数据（ASCII码）fi乐或从Excelfi乐。

3. 用户可以从几个数据库导入数据，包括MySQL（4.0.15）（HTTP：/ / dev.mysql。COM /下载/），PostgreSQL（8.0.0），访问和微软SQL Server。

2.3 数据操作

一旦数据被加载或输入到扩展板，用户需要选择数据进行分析。javastatsoft支持行和列的选择。数据表中的所有行或列可能在数据表中单击按钮或列按钮来突出显示。用户还可以选择连续的行或列的选择特定的行或列fiRST的细胞，然后压住Ctrl键来选择其他的行或列。通过点击表格中的空白按钮，所有的行和列将被选择。此外，多种功能，包括粘贴、应对，和切割细胞的扩散板，支持利率的数据选择，用户可以操作的数据。通过选择可以得到的变量的变换ATA功能，而向量或矩阵的算术运算可以通过选择数据进行计算。

2.4 统计分析

一旦获得了兴趣的数据，用户可以选择菜单进行统计分析。例如，用户可以选择菜单项（统计比例分析传统风险模型）将弹出一个对话框的fi拟合Cox比例风险回归模型。

2.5 输出报表和图形汇总

一旦用户设置所需的参数和OK按钮在对话框上推，产生输出报告。用户可以前瞻我们港口，以不同的格式保存报告，包括PDF（便携文档格式）、HTML（超文本标记语言），Excel，CSV（逗号分隔值），RTF（富文本格式），并打印报告。输出报表和打印预览类似于例

2.6使用java和BeanShell语言

java是一个功能强大的编译语言与强类型系统。使用java，开发人员可以编写大型软件和类型的错误可以在编译时检测。虽然通常不一样作为一种编译语言，一种松散的类型系统的脚本语言是程序员友好和易于使用。Beanshell（HTTP：/ / www.beanshell。org /），一个自由和嵌入java源int对象脚本语言的特点erpreter可以执行标准的java语句和表达式也延伸到java脚本领域常用的脚本语言，习俗和SYntax。对于那些不熟悉java语言或只需要进行基本的数值计算或统计分析，脚本语言会是一个好的开始。此外，Beanshell提供的另一种写脚本通常比简单的java代码或执行的java命令他们想用一个简单的测试。Beanshell将包括在java SE（标准版）在未来的某个时候。

javastatsoft可以编译java代码由用户创建并运行脚本语言结合Beanshell。例如，通过选择命令java源代码按钮，将负责对目录中的实例的类mysurvivalanalysis源代码编译和加载载荷和推按钮，图1中的GUI可以生成。用户还可以直接编辑代码通过按“推”设置“设置”按钮，然后通过“编译”和“加载”按钮，将编译的类名称编译到。javastatsoft还允许用户使用他们的ownjar文件。用户对只需要把自己的ownjar文件在同一目录下的可执行jar文件javastatsoft_beta1.2.jar。使用BeanShell，用户可以选择^ Beanshell命令。内置类浏览器BeanShell可以帮助用户寻找所需要的类，数据成员或数据的方法。此外，脚本可以创建或打开，编辑，运行，保存由内置的脚本编辑器。使用在对javastatsoft Beanshell类，类的名字必须是类或接口类型的完全限定名。例如：

javastat.regression.lm.LinearRegression lmObject=

new javastat.regression.lm.LinearRegression(...);

运行一个脚本和最小二乘估计，生成一个三维饼图在图2中给出的Beanshell GUI。其中beanscript可以在实例目录中找到。

2.7 定制的图形用户界面

javastatsoft加入他们的模块与原javastatsoft窗口菜单的用户提供了一个菜单选择。作为选择文件添加（r）用户的菜单项，该对话框S将为用户指定的文本菜单和菜单项，相关类被调用，与模块相关的对话框的组件和相关的文本ES和必需的参数和元件的对话框之间的联系。用户只需要为添加的项目创建调用的类。

2.8 帮助系统

帮助系统可以被调用作为选择帮助。通过该系统，用户可以找到用户吗？指南，在javastatsoft包的年龄主类文件和实例。词汇该软件和软件中所使用的技术可以被发现，太。提供文档的全文检索。此外，javastatsoft结合HTML编辑器int这里的鲁滨孙和Vorobiev书20章（2003）。HTML编辑器可用于创建用户WN文件。

知道如何在javastatsoft使用一些类，用户可以加载源代码示例目录到编译器框架介绍了使用方法，然后按编译和加载按钮。

3 用于javastatsoft软件范例

一个应用框架和模式，如MVC（模型-视图-控制器）架构，工厂方法和模板方法已用于javastatsoft。下面的子部分描述这些设计模式如何在一些包装时代使用。此外，提出一个新的框架，称为数据分析模块、描述和表示的UML（统一建模语言）图M。

3.1 模型视图控制器（MVC）框架

模型-视图-控制器架构是一个著名的面向对象的用户界面设计分解用来在Smalltalk-80构建用户界面。组件被分解成三个部分，一个模型，它指定一个对象的特性，一个视图，它决定了在屏幕上的视觉呈现和控制器，它定义了组件如何反应，从键盘或鼠标等输入设备。程序员创建这些接口的具体实现，数据模型（模型），观点和控制器的一组部分可定制。许多现代的用户界面框架，融合的角度和不同的编程语言，包括Smalltalk的控制器，C 或java。摆在java结合包以及视图组件和控制器为一个对象调用UI代理（见鲁滨孙Vorobiev 2003，pp. 11-14）。

对javastatsoft包statdialog，基于MVC框架结构，可用于创建javastatsoft各种对话框。在实践中，对统计对话框的内容javastatsoft AR构造使用一个类似于以下的计划：

bull; 控制组（或面板）在垂直方向上放置。

bull;标签或按钮及其对应的输入字段列表，组合框和复选框的形式两柱结构。

bull; 大型构件（如表、文本区和树）通常放在滚动窗格，他们占据了所有的空间在水平方向。

基于上述方案，包statdialog.layout由类创建Vorobiev提供的布局（2003，pp. 127-131）作为javastatsoft，用户还可以为双柱结构创建另一个布局。包statdialog.layout，确定对话框看javastatsoft，起着相似的作用，在MVC架构视图的一部分。THE类在包statdialog，abstractdialog，旨在维护用于统计分析的对话框实例。创建统计对话框若干类可以继承从这个班。这类abstractdialog在MVC架构的基本模型的一部分，起着类似的作用。包statdialog。事件提供了一个侦听器类，用于接收来自于的动作事件他和对话在MVC架构的控制器部分，起着类似的作用。对javastatsoft其他套餐，包括stathelp和包分包free.ui.table也是免费的基于MVC架构。在分包free.ui.table类分为三部分，其中指定派电子表格的特征类。另一个这决定了电子表格的外观和其他定义电子表格如何反应，当用户点击电子表格按钮。

3.2 GoF设计模式

3.2.1模板方法

在大多数统计软件中，创建一个统计模块的基本步骤是（按顺序排列）

(a) 创建数据（或数据框）并选择所需的数据进行分析，

(b) 要创建对话框，用户可以设置统计模型的参数,

(c) 进行所需的统计分析，

(d) 为输出生成报表。

同样的，用户设置所需的参数selectthedata，在对话框中，并获得了常规数据分析的输出报告或图形汇总。这些操作在各种统计中很常见在javastatsoft功能模块。模板方法，定义一个应用程序的框架（参见GOF，pp. 325-330.），可用于日常的数据分析这些不变的部分。实施不同的统计方法之间的操作，然后委派到子类。避免和生成的类是简洁的代码重复。统计模块实现是在javastatsoft包中的statsoft.statmodule类过程，它们都是基于模板的方法。抽象类数据分析模板定义所需要的方法和算法。然后，四方法创建对话框，设置参数，创建数据分析对象和创建报告必须在任何类继承的类数据分析模板实施。不同的对话框，参数，方法分析，和各个模块的输出可以由类模板定义的共同框架实现数据分析。这类dataanalysistemplate如下所示：

public abstract class DataAnalysisTemplate { ...

public void setSelectedData()

JavaStatSoft: design patterns and features 243

{...}

public abstract void createDialog();

public abstract void setArguments();

public abstract void createDataAnalysisObject();

public abstract void createReport();

public void createDataAnalysisModule() {

(a) setSelectedData();

(b) createDial

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