C語(yǔ)言設(shè)計(jì)模式入門試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式的主要目的是：

A.提高代碼的可讀性

B.提高代碼的可維護(hù)性

C.提高代碼的運(yùn)行效率

D.提高代碼的擴(kuò)展性

2.下面哪個(gè)設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式？

A.單例模式

B.工廠方法模式

C.觀察者模式

D.狀態(tài)模式

3.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式？

A.策略模式

B.命令模式

C.裝飾者模式

D.適配器模式

4.下面哪個(gè)設(shè)計(jì)模式屬于行為型模式？

A.迭代器模式

B.訪問者模式

C.模板方法模式

D.職責(zé)鏈模式

5.在單例模式中，以下哪個(gè)方法用來(lái)確保只有一個(gè)實(shí)例？

A.靜態(tài)實(shí)例化

B.懶漢式

C.悍漢式

D.雙重校驗(yàn)鎖

6.工廠方法模式中，工廠類的作用是：

A.創(chuàng)建具體產(chǎn)品對(duì)象

B.管理產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建

C.提供一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口

D.定義產(chǎn)品的抽象類

7.觀察者模式中，以下哪個(gè)角色負(fù)責(zé)通知其他觀察者？

A.觀察者

B.被觀察者

C.主題

D.消息隊(duì)列

8.裝飾者模式中，以下哪個(gè)類負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)地添加新功能？

A.組件

B.裝飾者

C.抽象組件

D.抽象裝飾者

9.適配器模式中，以下哪個(gè)類負(fù)責(zé)將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口？

A.目標(biāo)類

B.適配器類

C.源類

D.適配器接口

10.在策略模式中，以下哪個(gè)類負(fù)責(zé)封裝算法？

A.策略接口

B.策略實(shí)現(xiàn)類

C.客戶端類

D.環(huán)境類

二、填空題（每空2分，共10分）

1.設(shè)計(jì)模式分為三大類：創(chuàng)建型模式、__________模式、__________模式。

2.單例模式的主要目的是確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。

3.工廠方法模式中，工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象，而具體產(chǎn)品的創(chuàng)建由__________類完成。

4.觀察者模式中，觀察者通過__________接口注冊(cè)到主題對(duì)象，以便在主題對(duì)象狀態(tài)改變時(shí)得到通知。

5.裝飾者模式通過使用__________類來(lái)動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。

6.適配器模式的主要目的是__________，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

7.策略模式的主要目的是__________，使得算法可以在不修改客戶端的情況下進(jìn)行更改。

8.模板方法模式的主要目的是__________，使得算法的核心部分在父類中實(shí)現(xiàn)，而將算法的各個(gè)步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。

9.職責(zé)鏈模式的主要目的是__________，使得多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理請(qǐng)求，從而避免請(qǐng)求發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系。

10.迭代器模式的主要目的是__________，使得用戶可以順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中各個(gè)元素，而又不需要暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.簡(jiǎn)述單例模式的基本原理。

2.簡(jiǎn)述工廠方法模式與抽象工廠模式的區(qū)別。

四、編程題（共20分）

編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠方法模式示例，實(shí)現(xiàn)一個(gè)形狀類，包括圓形、正方形和長(zhǎng)方形，并使用工廠類創(chuàng)建這些形狀對(duì)象。要求：

1.定義一個(gè)抽象形狀類，包含一個(gè)繪制方法；

2.定義三個(gè)具體形狀類，分別繼承自抽象形狀類，并實(shí)現(xiàn)繪制方法；

3.定義一個(gè)形狀工廠類，包含一個(gè)創(chuàng)建形狀的方法，根據(jù)傳入的參數(shù)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的形狀對(duì)象；

4.在主函數(shù)中，使用形狀工廠創(chuàng)建不同形狀的對(duì)象，并調(diào)用它們的繪制方法。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.下面哪些設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式？

A.建造者模式

B.工廠方法模式

C.原型模式

D.策略模式

E.模板方法模式

2.以下哪些設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式？

A.適配器模式

B.裝飾者模式

C.享元模式

D.門面模式

E.橋接模式

3.下面哪些設(shè)計(jì)模式屬于行為型模式？

A.職責(zé)鏈模式

B.觀察者模式

C.狀態(tài)模式

D.策略模式

E.訪問者模式

4.在單例模式中，以下哪些方法可以保證實(shí)例的唯一性？

A.餓漢式

B.懶漢式

C.雙重校驗(yàn)鎖

D.內(nèi)部靜態(tài)類

E.序列化機(jī)制

5.工廠方法模式中的工廠類通常具有以下哪些特點(diǎn)？

A.抽象出一個(gè)接口，定義創(chuàng)建對(duì)象的方法

B.實(shí)現(xiàn)接口，根據(jù)不同的情況創(chuàng)建具體產(chǎn)品

C.不直接創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象，而是由子類實(shí)現(xiàn)

D.提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的靜態(tài)方法

E.提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的實(shí)例方法

6.以下哪些模式通常用于處理對(duì)象間解耦？

A.適配器模式

B.代理模式

C.裝飾者模式

D.享元模式

E.橋接模式

7.在觀察者模式中，以下哪些角色可以參與其中？

A.觀察者

B.被觀察者

C.主題

D.消息隊(duì)列

E.調(diào)度器

8.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理多態(tài)？

A.策略模式

B.模板方法模式

C.迭代器模式

D.職責(zé)鏈模式

E.訪問者模式

9.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理對(duì)象間的繼承關(guān)系？

A.組合模式

B.橋接模式

C.享元模式

D.適配器模式

E.裝飾者模式

10.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建過程？

A.建造者模式

B.工廠方法模式

C.原型模式

D.單例模式

E.模板方法模式

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.單例模式可以確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并且全局訪問點(diǎn)是靜態(tài)的。（）

2.工廠方法模式要求工廠類必須實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建邏輯。（）

3.觀察者模式中，主題對(duì)象負(fù)責(zé)通知所有觀察者對(duì)象狀態(tài)的變化。（）

4.裝飾者模式可以在不修改對(duì)象的情況下，增加對(duì)象的新功能。（）

5.適配器模式可以解決兩個(gè)不兼容的接口之間的轉(zhuǎn)換問題。（）

6.策略模式通過封裝算法，使得算法可以在不修改客戶端的情況下進(jìn)行更改。（）

7.模板方法模式允許子類在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法的某些步驟。（）

8.職責(zé)鏈模式可以有效地降低對(duì)象間的耦合度，使得請(qǐng)求發(fā)送者和接收者解耦。（）

9.迭代器模式允許用戶以不同的方式遍歷一個(gè)聚合對(duì)象中的元素，而不需要暴露其內(nèi)部表示。（）

10.享元模式通過共享盡可能多的相似對(duì)象來(lái)減少內(nèi)存使用，提高性能。（）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景。

2.解釋工廠方法模式中“開閉原則”的含義，并舉例說(shuō)明。

3.簡(jiǎn)述觀察者模式中的幾種不同角色及其職責(zé)。

4.裝飾者模式如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)添加新功能？

5.簡(jiǎn)述適配器模式中如何實(shí)現(xiàn)不同接口之間的轉(zhuǎn)換。

6.簡(jiǎn)述策略模式如何提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.B

解析思路：設(shè)計(jì)模式的主要目的是提高代碼的可維護(hù)性，使得軟件架構(gòu)更加靈活和可擴(kuò)展。

2.B

解析思路：工廠方法模式屬于創(chuàng)建型模式，用于創(chuàng)建對(duì)象，而不必關(guān)心對(duì)象的創(chuàng)建過程。

3.D

解析思路：適配器模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，用于解決接口不兼容的問題。

4.C

解析思路：模板方法模式屬于行為型模式，定義了一個(gè)算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。

5.D

解析思路：雙重校驗(yàn)鎖是單例模式中常用的實(shí)現(xiàn)方式，確保實(shí)例的唯一性。

6.B

解析思路：工廠類在工廠方法模式中負(fù)責(zé)創(chuàng)建具體產(chǎn)品對(duì)象。

7.B

解析思路：被觀察者負(fù)責(zé)通知其他觀察者對(duì)象狀態(tài)的變化。

8.B

解析思路：裝飾者模式通過裝飾者類動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加新功能。

9.B

解析思路：適配器模式通過適配器類將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口。

10.A

解析思路：策略模式通過封裝算法，使得算法可以在不修改客戶端的情況下進(jìn)行更改。

二、多項(xiàng)選擇題

1.ABC

解析思路：創(chuàng)建型模式包括建造者模式、工廠方法模式和原型模式。

2.ABDE

解析思路：結(jié)構(gòu)型模式包括適配器模式、裝飾者模式、享元模式和橋接模式。

3.ABCDE

解析思路：行為型模式包括職責(zé)鏈模式、觀察者模式、狀態(tài)模式、策略模式和訪問者模式。

4.ABCDE

解析思路：?jiǎn)卫Ｊ奖ＷC實(shí)例的唯一性可以通過餓漢式、懶漢式、雙重校驗(yàn)鎖、內(nèi)部靜態(tài)類和序列化機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

5.ABC

解析思路：工廠方法模式中的工廠類不直接創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象，而是由子類實(shí)現(xiàn)。

6.ABCDE

解析思路：適配器模式、代理模式、裝飾者模式、享元模式和橋接模式都可以用于處理對(duì)象間解耦。

7.ABCD

解析思路：觀察者模式中的角色包括觀察者、被觀察者、主題和消息隊(duì)列。

8.ABCDE

解析思路：策略模式、模板方法模式、迭代器模式、職責(zé)鏈模式和訪問者模式都可以用于處理多態(tài)。

9.ABE

解析思路：組合模式、橋接模式和適配器模式可以用于處理對(duì)象間的繼承關(guān)系。

10.ABC

解析思路：建造者模式、工廠方法模式和原型模式可以用于處理復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建過程。

三、判斷題

1.√

解析思路：?jiǎn)卫Ｊ酱_保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并且全局訪問點(diǎn)是靜態(tài)的。

2.×

解析思路：工廠方法模式要求工廠類實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建對(duì)象的方法，但不要求實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建邏輯。

3.√

解析思路：觀察者模式中，主題對(duì)象負(fù)責(zé)通知所有觀察者對(duì)象狀態(tài)的變化。

4.√

解析思路：裝飾者模式可以在不修改對(duì)象的情況下，動(dòng)態(tài)地給對(duì)象添加新功能。

5.√

解析思路：適配器模式可以解決兩個(gè)不兼容的接口之間的轉(zhuǎn)換問題。

6.√

解析思路：策略模式通過封裝算法，使得算法可以在不修改客戶端的情況下進(jìn)行更改。

7.√

解析思路：模板方法模式允許子類在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法的某些步驟。

8.√

解析思路：職責(zé)鏈模式可以有效地降低對(duì)象間的耦合度，使得請(qǐng)求發(fā)送者和接收者解耦。

9.√

解析思路：迭代器模式允許用戶以不同的方式遍歷一個(gè)聚合對(duì)象中的元素，而不需要暴露其內(nèi)部表示。

10.√

解析思路：享元模式通過共享盡可能多的相似對(duì)象來(lái)減少內(nèi)存使用，提高性能。

四、簡(jiǎn)答題

1.單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景包括：需要全局訪問唯一的對(duì)象、控制對(duì)資源的訪問、實(shí)現(xiàn)配置信息的存儲(chǔ)等。

2.“開閉原則”是指軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。工廠方法模式通過抽象出一個(gè)接口，定義創(chuàng)建對(duì)象的方法，實(shí)現(xiàn)開閉原則。例如，定義一個(gè)抽象工廠類，然后實(shí)現(xiàn)具體的工廠類來(lái)創(chuàng)建具體的產(chǎn)品。

3.觀察者模式中的角色包括：觀察者（Observer）：訂閱主題對(duì)象的狀態(tài)變化，并在狀態(tài)變化時(shí)得到通知；被觀察者（Subject）：維護(hù)一個(gè)觀察者列表，并在狀態(tài)變化時(shí)通知所有觀察者；主題（Observable）：被觀察者和觀察者的交互平