軟件開發(fā)與設(shè)計模式實踐試題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.以下哪個設(shè)計模式是創(chuàng)建型模式？

A.Singleton

B.FactoryMethod

C.Observer

D.Strategy

答案：A

解題思路：創(chuàng)建型模式關(guān)注于如何創(chuàng)建對象實例。Singleton（單例模式）保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點；FactoryMethod（工廠方法模式）允許創(chuàng)建對象，但由子類決定實例化哪一個類；Observer（觀察者模式）和Strategy（策略模式）屬于行為型模式。

2.以下哪個設(shè)計模式是結(jié)構(gòu)型模式？

A.Adapter

B.TemplateMethod

C.State

D.Command

答案：A

解題思路：結(jié)構(gòu)型模式關(guān)注類和對象的組合。Adapter（適配器模式）使對象接口兼容；TemplateMethod（模板方法模式）定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中；State（狀態(tài)模式）和Command（命令模式）屬于行為型模式。

3.以下哪個設(shè)計模式是行為型模式？

A.Decorator

B.Iterator

C.Flyweight

D.Builder

答案：A

解題思路：行為型模式關(guān)注對象間的通信。Decorator（裝飾者模式）動態(tài)地給一個對象添加一些額外的職責(zé)；Iterator（迭代器模式）提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，而又不暴露該對象的內(nèi)部表示；Flyweight（享元模式）用于減少創(chuàng)建對象的數(shù)量，以減少內(nèi)存使用和提高功能；Builder（建造者模式）用于創(chuàng)建復(fù)雜對象。

4.單例模式的主要作用是什么？

A.降低對象創(chuàng)建成本

B.實現(xiàn)對象共享

C.提高代碼執(zhí)行效率

D.實現(xiàn)對象延遲加載

答案：B

解題思路：單例模式保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點，主要目的是實現(xiàn)對象共享，減少資源消耗。

5.工廠方法模式的主要作用是什么？

A.隱藏對象創(chuàng)建過程

B.提高代碼可復(fù)用性

C.實現(xiàn)對象封裝

D.實現(xiàn)對象解耦

答案：A

解題思路：工廠方法模式允許創(chuàng)建對象，但由子類決定實例化哪一個類，主要作用是隱藏對象創(chuàng)建過程，降低客戶端與具體類的耦合。

6.命令模式的主要作用是什么？

A.實現(xiàn)對象之間解耦

B.提高代碼可讀性

C.實現(xiàn)對象復(fù)用

D.實現(xiàn)對象延遲加載

答案：A

解題思路：命令模式將請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志請求，主要作用是實現(xiàn)對象之間解耦。

7.模板方法模式的主要作用是什么？

A.實現(xiàn)代碼復(fù)用

B.提高代碼可維護性

C.實現(xiàn)對象解耦

D.實現(xiàn)對象封裝

答案：A

解題思路：模板方法模式定義一個操作中的算法的骨架，主要作用是實現(xiàn)在子類中可復(fù)用的操作，提高代碼復(fù)用性。

8.觀察者模式的主要作用是什么？

A.實現(xiàn)對象之間解耦

B.提高代碼可讀性

C.實現(xiàn)對象復(fù)用

D.實現(xiàn)對象延遲加載

答案：A

解題思路：觀察者模式定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)時，所有依賴于它的對象都得到通知并自動更新，主要作用是實現(xiàn)對象之間解耦。二、填空題1.設(shè)計模式分為四大類：創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式、行為型模式、混合型模式。

2.單例模式主要有兩種實現(xiàn)方式：懶漢式單例和餓漢式單例。

3.工廠方法模式的主要特點是定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。

4.命令模式的主要特點是將請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志來參數(shù)化其他對象。

5.模板方法模式的主要特點是定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。

6.觀察者模式的主要特點是定義對象間的一對多依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)時，所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。

答案及解題思路：

1.答案：結(jié)構(gòu)型模式、行為型模式、混合型模式。

解題思路：設(shè)計模式按照功能被分為四類，分別是創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式、行為型模式和混合型模式。其中，結(jié)構(gòu)型模式關(guān)注類和對象的組合，行為型模式關(guān)注對象間的交互，混合型模式則是這兩者的結(jié)合。

2.答案：餓漢式單例。

解題思路：單例模式保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點。懶漢式單例是在使用時才創(chuàng)建實例，而餓漢式單例是在類加載時就創(chuàng)建實例。

3.答案：定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。

解題思路：工廠方法模式通過定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，將對象的創(chuàng)建過程封裝起來，允許子類決定實例化哪一個類。

4.答案：將請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志來參數(shù)化其他對象。

解題思路：命令模式將發(fā)出請求的對象和執(zhí)行請求的對象解耦，使得請求發(fā)送者和接收者之間沒有直接的依賴關(guān)系。

5.答案：定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。

解題思路：模板方法模式定義了一個算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實現(xiàn)，使得子類可以重定義算法的某些步驟而不改變算法的結(jié)構(gòu)。

6.答案：定義對象間的一對多依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)時，所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。

解題思路：觀察者模式允許對象在狀態(tài)發(fā)生變化時通知其他對象，使得對象間形成一對多的依賴關(guān)系。三、判斷題1.單例模式是創(chuàng)建型模式之一。（√）

解題思路：單例模式是一種保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點來獲取該實例的創(chuàng)建型模式。它屬于創(chuàng)建型模式，因為它涉及對象的創(chuàng)建過程。

2.工廠方法模式是結(jié)構(gòu)型模式之一。（√）

解題思路：工廠方法模式是一種結(jié)構(gòu)型模式，它定義了一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。這種模式讓類之間的耦合最小化，并支持動態(tài)地增加新產(chǎn)品。

3.命令模式是行為型模式之一。（√）

解題思路：命令模式是一種行為型模式，它將請求封裝成一個對象，從而讓你使用不同的請求、隊列或日志請求來參數(shù)化其他對象。它屬于行為型模式，因為它關(guān)注對象間的交互和通信。

4.模板方法模式是創(chuàng)建型模式之一。（×）

解題思路：模板方法模式是一種行為型模式，它定義了一個算法的骨架，并將一些步驟延遲到子類中。它不是創(chuàng)建型模式，因為它不直接涉及到對象的創(chuàng)建過程，而是關(guān)注算法的結(jié)構(gòu)。

5.觀察者模式是行為型模式之一。（√）

解題思路：觀察者模式是一種行為型模式，它定義了一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生變化時，所有依賴于它的對象都得到通知并自動更新。因此，觀察者模式屬于行為型模式。四、簡答題1.簡述單例模式的主要作用和適用場景。

解答：

單例模式保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點。其主要作用包括：

控制實例的唯一性，避免創(chuàng)建多個實例帶來的資源浪費和沖突。

提供全局訪問點，方便調(diào)用者獲取實例。

適用場景：

系統(tǒng)中某些資源有限，如數(shù)據(jù)庫連接池、文件句柄等。

系統(tǒng)中需要全局共享的對象，如日志記錄器、配置管理器等。

實例化對象需要消耗較多資源，如數(shù)據(jù)庫連接等。

2.簡述工廠方法模式的主要作用和適用場景。

解答：

工廠方法模式定義了一個接口用于創(chuàng)建對象，但讓子類決定實例化哪一個類。其主要作用包括：

將對象的創(chuàng)建和對象的使用分離。

提供了一個接口，用于創(chuàng)建對象，但允許子類決定實例化哪個類。

適用場景：

當(dāng)一個類不知道它所必須創(chuàng)建的對象的類的時候。

當(dāng)一個類希望由其子類來指定創(chuàng)建的對象的時候。

當(dāng)類之間的等級結(jié)構(gòu)很重要，并且你希望將一個類的實例化推遲到其子類的時候。

3.簡述命令模式的主要作用和適用場景。

解答：

命令模式將請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志請求，以及支持可撤銷的操作。其主要作用包括：

將發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分開。

支持可撤銷操作。

適用場景：

當(dāng)你需要將發(fā)出請求的對象和執(zhí)行請求的對象解耦時。

當(dāng)你需要支持可撤銷的操作時。

當(dāng)你需要支持命令隊列時。

4.簡述模板方法模式的主要作用和適用場景。

解答：

模板方法模式定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。其主要作用包括：

抽象出算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中。

允許子類在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法中的某些步驟。

適用場景：

在一個方法中需要多次執(zhí)行相同的操作時。

當(dāng)希望某些步驟延遲到子類中執(zhí)行時。

當(dāng)算法中某些步驟必須根據(jù)子類進行擴展時。

5.簡述觀察者模式的主要作用和適用場景。

解答：

觀察者模式定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)時，所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。其主要作用包括：

在對象之間建立一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變時，所有依賴于它的對象都會得到通知。

適用于實現(xiàn)事件監(jiān)聽器模式。

適用場景：

當(dāng)一個對象的行為依賴于其他對象的狀態(tài)時。

當(dāng)需要實現(xiàn)廣播機制，一個對象改變狀態(tài)后，需要通知所有依賴它的對象時。

當(dāng)需要實現(xiàn)觀察者模式時。

答案及解題思路：

1.單例模式：單例模式的主要作用是保證一個類一個實例，并提供一個全局訪問點。適用場景包括控制資源、全局共享對象、實例化資源消耗大等。

2.工廠方法模式：主要作用是分離對象的創(chuàng)建和使用，允許子類指定實例化哪個類。適用場景包括不確定需要創(chuàng)建哪個類、類之間的等級結(jié)構(gòu)重要、實例化延遲到子類等。

3.命令模式：主要作用是將請求封裝為對象，支持可撤銷操作。適用場景包括解耦請求和執(zhí)行、支持可撤銷操作、支持命令隊列等。

4.模板方法模式：主要作用是抽象出算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中。適用場景包括需要多次執(zhí)行相同操作、步驟需要延遲到子類、算法需要擴展等。

5.觀察者模式：主要作用是建立對象間的一對多依賴關(guān)系，當(dāng)對象狀態(tài)改變時通知所有依賴它的對象。適用場景包括對象行為依賴于其他對象狀態(tài)、需要實現(xiàn)廣播機制、需要實現(xiàn)觀察者模式等。五、分析題1.分析以下代碼中存在的設(shè)計模式問題，并提出改進建議。

java

publicclassCalculator{

publicintadd(inta,intb){

returnab;

}

}

2.分析以下代碼中存在的設(shè)計模式問題，并提出改進建議。

java

publicclassOrderService{

publicvoidsaveOrder(Orderorder){

//保存訂單邏輯

}

}

3.分析以下代碼中存在的設(shè)計模式問題，并提出改進建議。

java

publicclassOrder{

privateStringorderId;

privateStringorderName;

privateDateorderDate;

//其他屬性和方法

}

4.分析以下代碼中存在的設(shè)計模式問題，并提出改進建議。

java

publicclassObserver{

publicvoidupdate(){

//更新觀察者邏輯

}

}

5.分析以下代碼中存在的設(shè)計模式問題，并提出改進建議。

java

publicclassStrategy{

publicvoidexecute(){

//執(zhí)行策略邏輯

}

}

答案及解題思路：

1.解答：

問題：`Calculator`類的設(shè)計非常簡單，但缺乏擴展性。所有操作都直接定義在類中，如果需要添加更多的操作（如減、乘、除），則必須修改或擴展`Calculator`類。

改進建議：使用工廠模式或者策略模式來提高`Calculator`的擴展性。例如可以使用策略模式來定義不同的運算策略，然后在運行時根據(jù)需要動態(tài)選擇。

2.解答：

問題：`OrderService`類只負責(zé)保存訂單，沒有考慮到業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜性和擴展性。如果訂單的業(yè)務(wù)規(guī)則發(fā)生變化，需要修改`OrderService`類。

改進建議：可以將訂單的保存邏輯抽象成一個接口，通過實現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)規(guī)則類來增加新的訂單保存策略。

3.解答：

問題：`Order`類的設(shè)計沒有考慮到封裝和可擴展性。例如如果需要添加更多的訂單屬性或者業(yè)務(wù)方法，可能需要修改`Order`類的結(jié)構(gòu)。

改進建議：可以使用裝飾器模式來動態(tài)地給`Order`對象添加額外的行為和屬性，而不需要修改原始的`Order`類。

4.解答：

問題：`Observer`類僅僅定義了一個`update`方法，沒有具體實現(xiàn)觀察者模式的核心功能，即