2025年全國計算機二級Python設計模式試題解析及專項訓練考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列關于設計模式的描述中，錯誤的是？A.設計模式是解決軟件設計中常見問題的可復用方案B.設計模式可以提高代碼的可維護性和可擴展性C.設計模式會降低代碼的執(zhí)行效率D.設計模式是面向?qū)ο缶幊痰闹匾枷?.下列哪種設計模式屬于創(chuàng)建型模式？A.觀察者模式B.策略模式C.工廠方法模式D.責任鏈模式3.下列哪種設計模式屬于結構型模式？A.單例模式B.適配器模式C.狀態(tài)模式D.命令模式4.在Python中，實現(xiàn)單例模式通?？梢允褂媚姆N方法？A.封裝B.繼承C.元類D.魔法方法5.下列關于適配器模式的描述中，錯誤的是？A.適配器模式可以將一個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另一個接口B.適配器模式可以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C.適配器模式屬于創(chuàng)建型模式D.適配器模式可以提高代碼的復用性二、填空題1._______模式是一種行為型模式，它使對象具有一個或多個同種接口，從而使得它們的操作可以互換。2.在Python中，可以使用_______關鍵字來定義類。3._______模式允許對象之間動態(tài)地解耦，當一個對象的行為需要改變時，可以通過組合另一個對象來實現(xiàn)。4.設計模式的核心思想是_______。5.在Python中，可以使用_______函數(shù)來計算一個列表中所有元素的和。三、簡答題1.簡述工廠方法模式和抽象工廠模式的主要區(qū)別。2.解釋什么是裝飾器模式，并舉例說明其在Python中的應用。3.描述觀察者模式的結構和特點，并說明其在軟件開發(fā)中的作用。4.什么是代理模式？請簡述其工作原理和應用場景。5.設計模式有哪些基本原則？請列舉并簡要說明其中任意兩個原則的含義。四、編程題1.請使用單例模式設計一個數(shù)據(jù)庫連接類，該類需要包含連接數(shù)據(jù)庫的方法，并確保整個應用程序中只有一個數(shù)據(jù)庫連接實例。2.編寫一個簡單的適配器模式示例，其中有一個圓形接口和一個正方形接口，再編寫一個適配器類使得圓形對象可以像正方形一樣被使用。3.實現(xiàn)一個裝飾器模式，為某個函數(shù)添加日志記錄功能，當調(diào)用該函數(shù)時，除了執(zhí)行函數(shù)本身的功能外，還應在控制臺輸出日志信息。4.使用觀察者模式設計一個簡單的天氣應用程序，其中有一個天氣數(shù)據(jù)源類，多個觀察者類（如溫度觀察者、濕度觀察者），當天氣數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，所有觀察者都會收到通知并更新自己的顯示。5.設計一個代理模式，為某個網(wǎng)絡請求函數(shù)創(chuàng)建一個代理類，該代理類可以在發(fā)送請求前進行身份驗證，并在請求后記錄請求日志。試卷答案一、選擇題1.C解析：設計模式通常會提高代碼的可維護性和可擴展性，而不會必然降低代碼的執(zhí)行效率。2.C解析：工廠方法模式屬于創(chuàng)建型模式，用于創(chuàng)建對象，而觀察者模式、策略模式和責任鏈模式屬于行為型模式。3.B解析：適配器模式屬于結構型模式，用于實現(xiàn)類之間的接口適配，而單例模式、狀態(tài)模式和命令模式屬于創(chuàng)建型模式或行為型模式。4.C解析：在Python中，可以使用元類來實現(xiàn)單例模式，通過控制類的創(chuàng)建來確保只有一個實例。5.C解析：適配器模式屬于結構型模式，不是創(chuàng)建型模式。二、填空題1.策略解析：策略模式是一種行為型模式，允許對象之間動態(tài)地交換行為。2.class解析：在Python中，使用class關鍵字來定義類。3.裝飾器解析：裝飾器模式是一種行為型模式，允許動態(tài)地添加額外的職責。4.重用解析：設計模式的核心思想是代碼的重用，通過提供可復用的解決方案來提高開發(fā)效率。5.sum解析：sum函數(shù)可以計算一個列表中所有元素的和。三、簡答題1.工廠方法模式由一個工廠接口和多個具體工廠類組成，每個具體工廠類負責創(chuàng)建一種產(chǎn)品對象；抽象工廠模式提供一個接口，用于創(chuàng)建一系列相關或相互依賴的對象，而無需指定它們的具體類。2.裝飾器模式是一種行為型模式，它允許動態(tài)地給一個對象添加額外的職責。在Python中，可以使用裝飾器函數(shù)來實現(xiàn)裝飾器模式，通過在函數(shù)定義前添加裝飾器函數(shù)來為原函數(shù)添加額外的功能。3.觀察者模式包含一個主題對象和一個或多個觀察者對象，主題對象維護觀察者對象的列表，當主題對象的狀態(tài)發(fā)生變化時，會通知所有觀察者對象進行更新。觀察者模式的作用是解耦對象之間的依賴關系，使得一個對象的狀態(tài)變化能夠自動通知其他相關對象。4.代理模式是一種結構型模式，它為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。代理對象負責處理請求的預處理、請求的傳遞以及請求的后續(xù)處理。代理模式的應用場景包括延遲加載、訪問控制、日志記錄等。5.設計模式的基本原則包括單一職責原則、開閉原則、里氏替換原則、接口隔離原則和依賴倒置原則。單一職責原則指一個類應該只有一個引起它變化的原因；開閉原則指軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉；里氏替換原則指子類對象能夠替換其父類對象被使用；接口隔離原則指客戶端不應該依賴它不需要的接口；依賴倒置原則指程序模塊之間應依賴于抽象，而不應依賴于具體實現(xiàn)。四、編程題1.代碼示例略，需要使用一個類屬性來存儲實例，并提供一個靜態(tài)方法來獲取該實例，如果實例不存在則創(chuàng)建實例。2.代碼示例略，需要定義圓形接口和正方形接口，再定義一個適配器類實現(xiàn)圓形接口，并在適配器類中包含一個正方形對象，將正方形的寬和高設置為圓形的半徑的兩倍。3.代碼示例略，需要定義一個裝飾器函數(shù)，該函數(shù)接收一個函數(shù)作為參數(shù)，返回一個新的函數(shù)，新函數(shù)在調(diào)用原函數(shù)前后添加日志記錄功能。4.代碼示例略，需要定義一個天氣數(shù)據(jù)源類，包含一個觀察者列表，并提供注冊觀察者、移除觀察者和通知觀察者等方法；再定義多個觀察者類，