軟件設(shè)計(jì)模式與開(kāi)發(fā)實(shí)踐試題及答案

軟件設(shè)計(jì)模式與開(kāi)發(fā)實(shí)踐試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.下列哪種設(shè)計(jì)模式主要用于解決創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例的過(guò)程？

A.工廠方法模式

B.建造者模式

C.抽象工廠模式

D.單例模式

2.下列哪種設(shè)計(jì)模式主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的解耦，使不同類之間不直接相互依賴？

A.適配器模式

B.代理模式

C.橋接模式

D.觀察者模式

3.在以下設(shè)計(jì)模式中，哪個(gè)模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象間一對(duì)多的依賴關(guān)系？

A.工廠方法模式

B.命令模式

C.裝飾者模式

D.狀態(tài)模式

4.以下哪種設(shè)計(jì)模式允許一個(gè)對(duì)象在創(chuàng)建時(shí)只提供部分信息，之后允許用戶一步一步地完成剩余部分的創(chuàng)建？

A.工廠方法模式

B.抽象工廠模式

C.建造者模式

D.單例模式

5.在以下設(shè)計(jì)模式中，哪個(gè)模式適用于對(duì)象之間有復(fù)雜的繼承關(guān)系？

A.橋接模式

B.適配器模式

C.組合模式

D.裝飾者模式

6.以下哪種設(shè)計(jì)模式主要用于解決接口轉(zhuǎn)換問(wèn)題？

A.適配器模式

B.橋接模式

C.組合模式

D.裝飾者模式

7.下列哪種設(shè)計(jì)模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象間一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)被觀察者對(duì)象狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)自動(dòng)通知所有觀察者對(duì)象？

A.工廠方法模式

B.命令模式

C.觀察者模式

D.裝飾者模式

8.以下哪種設(shè)計(jì)模式允許使用繼承方式增加對(duì)象的功能？

A.裝飾者模式

B.組合模式

C.代理模式

D.狀態(tài)模式

9.在以下設(shè)計(jì)模式中，哪個(gè)模式主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象的擴(kuò)展性，允許在不改變現(xiàn)有類的基礎(chǔ)上增加新功能？

A.裝飾者模式

B.組合模式

C.代理模式

D.狀態(tài)模式

10.以下哪種設(shè)計(jì)模式主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的解耦，允許對(duì)象之間通過(guò)接口進(jìn)行交互？

A.工廠方法模式

B.橋接模式

C.適配器模式

D.觀察者模式

二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)模式的基本原則。

2.解釋工廠方法模式與抽象工廠模式之間的區(qū)別。

三、綜合應(yīng)用題（每題10分，共20分）

1.根據(jù)以下需求，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠類，實(shí)現(xiàn)不同類型的手機(jī)生產(chǎn)。

需求：創(chuàng)建一個(gè)手機(jī)工廠類，包括兩個(gè)方法：生產(chǎn)普通手機(jī)（普通手機(jī)有CPU、內(nèi)存、屏幕等屬性）和生產(chǎn)智能手機(jī)（智能手機(jī)有CPU、內(nèi)存、屏幕、攝像頭等屬性）。

2.根據(jù)以下需求，使用觀察者模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

需求：創(chuàng)建一個(gè)溫度類，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，能夠通知所有訂閱該溫度變化的觀察者對(duì)象。觀察者對(duì)象根據(jù)溫度變化做出相應(yīng)的處理。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則？

A.單一職責(zé)原則

B.開(kāi)放封閉原則

C.里氏替換原則

D.依賴倒置原則

E.接口隔離原則

2.工廠方法模式的主要特點(diǎn)包括哪些？

A.允許創(chuàng)建對(duì)象時(shí)隱藏創(chuàng)建邏輯

B.允許客戶端代碼不依賴于具體的產(chǎn)品類

C.允許系統(tǒng)擴(kuò)展新的產(chǎn)品類而不影響現(xiàn)有客戶端代碼

D.系統(tǒng)中存在多個(gè)工廠類

E.所有產(chǎn)品類都繼承自同一個(gè)基類

3.適配器模式的作用是什么？

A.允許將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口

B.提高類的復(fù)用性

C.增加系統(tǒng)靈活性

D.允許在不修改現(xiàn)有類的情況下進(jìn)行擴(kuò)展

E.避免類之間的直接依賴

4.以下哪些是裝飾者模式的特點(diǎn)？

A.動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)

B.保持了類的封裝性

C.不改變對(duì)象的接口

D.可以重復(fù)裝飾對(duì)象

E.可以使用多個(gè)裝飾者

5.觀察者模式的主要應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？

A.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，需要通知其他對(duì)象

B.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)變化需要觸發(fā)一系列操作

C.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)變化需要被多個(gè)對(duì)象共享

D.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)變化需要被遠(yuǎn)程對(duì)象感知

E.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)變化需要被歷史記錄

6.以下哪些是策略模式的特點(diǎn)？

A.允許算法的變化獨(dú)立于使用算法的客戶

B.允許算法之間進(jìn)行互換

C.避免使用多個(gè)if-else或switch語(yǔ)句

D.提高代碼的可讀性和可維護(hù)性

E.允許算法的擴(kuò)展

7.以下哪些是命令模式的特點(diǎn)？

A.將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象

B.允許用戶對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行參數(shù)化

C.允許請(qǐng)求排隊(duì)或記錄

D.支持可撤銷的操作

E.提高代碼的可讀性和可維護(hù)性

8.以下哪些是模板方法模式的特點(diǎn)？

A.定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)

B.允許子類在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下重定義算法的某些步驟

C.提高代碼的可復(fù)用性

D.提高代碼的可維護(hù)性

E.提高代碼的可讀性

9.以下哪些是中介者模式的特點(diǎn)？

A.用于減少對(duì)象之間的通信復(fù)雜性

B.通過(guò)一個(gè)中介者對(duì)象維護(hù)對(duì)象間的復(fù)雜關(guān)系

C.提高系統(tǒng)的模塊化程度

D.提高代碼的可讀性和可維護(hù)性

E.減少對(duì)象間的直接依賴

10.以下哪些是狀態(tài)模式的特點(diǎn)？

A.將一個(gè)對(duì)象的行為封裝在一個(gè)對(duì)象內(nèi)部

B.允許對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變行為

C.提高代碼的可讀性和可維護(hù)性

D.避免使用過(guò)多的if-else或switch語(yǔ)句

E.提高代碼的可復(fù)用性

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式是一種編程語(yǔ)言特性，可以直接在代碼中實(shí)現(xiàn)。（×）

2.模板方法模式確保所有子類都要實(shí)現(xiàn)父類中定義的算法。（×）

3.單例模式確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)。（√）

4.工廠方法模式與抽象工廠模式是同一種設(shè)計(jì)模式的不同實(shí)現(xiàn)方式。（×）

5.裝飾者模式適用于動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)，而不改變其接口。（√）

6.觀察者模式適用于對(duì)象之間的一對(duì)一依賴關(guān)系。（×）

7.策略模式通過(guò)定義一系列算法，并在運(yùn)行時(shí)選擇使用某個(gè)算法，實(shí)現(xiàn)算法的動(dòng)態(tài)切換。（√）

8.命令模式將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而允許用戶使用不同的請(qǐng)求、隊(duì)列請(qǐng)求、記錄請(qǐng)求日志以及實(shí)現(xiàn)可撤銷的操作。（√）

9.組合模式主要用于實(shí)現(xiàn)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，使得用戶可以統(tǒng)一處理葉子對(duì)象和容器對(duì)象。（√）

10.中介者模式通過(guò)引入一個(gè)中介者對(duì)象來(lái)降低多個(gè)類之間的通信復(fù)雜性，從而減少它們之間的直接依賴。（√）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中的作用。

2.解釋工廠方法模式與抽象工廠模式的主要區(qū)別。

3.簡(jiǎn)要說(shuō)明適配器模式在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場(chǎng)景。

4.解釋觀察者模式中的“觀察者”和“被觀察者”之間的關(guān)系。

5.簡(jiǎn)述策略模式如何實(shí)現(xiàn)算法的動(dòng)態(tài)切換。

6.舉例說(shuō)明中介者模式如何降低對(duì)象間的通信復(fù)雜性。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.A.工廠方法模式

解析：工廠方法模式定義了一個(gè)接口用于創(chuàng)建對(duì)象，但由子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。它讓類的實(shí)例化延遲到子類中進(jìn)行。

2.D.觀察者模式

解析：觀察者模式允許對(duì)象在狀態(tài)變化時(shí)通知其他對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)象間解耦。

3.B.命令模式

解析：命令模式將請(qǐng)求封裝成對(duì)象，從而允許用戶對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行參數(shù)化、排隊(duì)或記錄。

4.C.建造者模式

解析：建造者模式允許逐步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜對(duì)象，并且可以指定對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。

5.A.橋接模式

解析：橋接模式將抽象部分與實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們可以獨(dú)立地變化。

6.A.適配器模式

解析：適配器模式允許將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口。

7.C.觀察者模式

解析：觀察者模式中，被觀察者對(duì)象狀態(tài)變化會(huì)自動(dòng)通知所有觀察者對(duì)象。

8.A.裝飾者模式

解析：裝飾者模式允許使用繼承方式在不改變對(duì)象接口的情況下增加對(duì)象的功能。

9.A.裝飾者模式

解析：裝飾者模式允許動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加額外的職責(zé)。

10.C.適配器模式

解析：適配器模式允許將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口。

二、多項(xiàng)選擇題

1.ABCDE

解析：以上都是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則，包括單一職責(zé)、開(kāi)閉、里氏替換、依賴倒置和接口隔離。

2.ABCD

解析：工廠方法模式的特點(diǎn)包括隱藏創(chuàng)建邏輯、客戶端不依賴具體產(chǎn)品類、擴(kuò)展性以及存在多個(gè)工廠類。

3.ABC

解析：適配器模式的作用是轉(zhuǎn)換接口，提高類的復(fù)用性和系統(tǒng)靈活性。

4.ABCDE

解析：裝飾者模式的特點(diǎn)包括動(dòng)態(tài)添加額外職責(zé)、保持封裝性、不改變接口、可重復(fù)裝飾和可使用多個(gè)裝飾者。

5.ABCDE

解析：觀察者模式適用于對(duì)象狀態(tài)變化時(shí)通知其他對(duì)象、觸發(fā)一系列操作、共享狀態(tài)、被遠(yuǎn)程對(duì)象感知以及歷史記錄。

6.ABCD

解析：策略模式的特點(diǎn)包括算法變化獨(dú)立于客戶端、算法互換、避免if-else和switch以及提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。

7.ABCDE

解析：命令模式的特點(diǎn)包括請(qǐng)求封裝、參數(shù)化、排隊(duì)、可撤銷和可讀性。

8.ABCDE

解析：模板方法模式的特點(diǎn)包括定義算法骨架、允許子類重定義步驟、提高復(fù)用性和可維護(hù)性。

9.ABCDE

解析：中介者模式的特點(diǎn)包括減少通信復(fù)雜性、維護(hù)復(fù)雜關(guān)系、提高模塊化、提高可讀性和減少直接依賴。

10.ABCDE

解析：狀態(tài)模式的特點(diǎn)包括封裝行為、改變行為、提高可讀性和可維護(hù)性、避免if-else和switch以及提高復(fù)用性。

三、判斷題

1.×

解析：設(shè)計(jì)模式是一種軟件設(shè)計(jì)原則，而不是編程語(yǔ)言特性。

2.×

解析：模板方法模式確保所有子類都要實(shí)現(xiàn)父類中定義的某些步驟，而不是所有步驟。

3.√

解析：?jiǎn)卫Ｊ酱_保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供全局訪問(wèn)點(diǎn)。

4.×

解析：工廠方法模式與抽象工廠模式不是同一種模式，它們解決的問(wèn)題不同。

5.√

解析：裝飾者模式確實(shí)允許動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加額外的職責(zé)。

6.×

解析：觀察者模式適用于對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，而不是一對(duì)一。

7.√

解析：策略模式通過(guò)定義一系列算法，并在運(yùn)行時(shí)選擇使用某個(gè)算法，實(shí)現(xiàn)算法的動(dòng)態(tài)切換。

8.√

解析：命令模式確實(shí)將請(qǐng)求封裝為對(duì)象，支持多種操作。

9.√

解析：組合模式確實(shí)可以統(tǒng)一處理葉子對(duì)象和容器對(duì)象。

10.√

解析：中介者模式確實(shí)通過(guò)引入中介者對(duì)象來(lái)降低對(duì)象間的通信復(fù)雜性。

四、簡(jiǎn)答題

1.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中的作用。

解析：設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中起到提高代碼可讀性、可維護(hù)性、復(fù)用性和擴(kuò)展性的作用，幫助開(kāi)發(fā)者解決常見(jiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

2.解釋工廠方法模式與抽象工廠模式的主要區(qū)別。

解析：工廠方法模式關(guān)注創(chuàng)建單個(gè)產(chǎn)品，而抽象工廠模式關(guān)注創(chuàng)建相關(guān)或依賴對(duì)象的家族。

3.簡(jiǎn)要說(shuō)明適配器模式在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場(chǎng)景。

解析：適配器模式在軟件設(shè)計(jì)中用于將不兼容的接口轉(zhuǎn)換為兼容的接口，例如在不同系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)。

4.解釋觀察者模式中的“觀察者”和“被觀察者”之間的關(guān)系。

解析：