華中科技大學(xué)2025年軟件工程(軟件設(shè)計(jì))試題及答案

姓名：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四五總分評(píng)分一、單選題(共10題)1.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一是封裝，以下哪種說法不符合封裝原則？()A.將對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)隱藏，不對(duì)外暴露B.提供公共接口以便外部訪問對(duì)象的狀態(tài)和方法C.只允許對(duì)象本身修改其內(nèi)部狀態(tài)D.允許外部直接修改對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)2.以下哪一種設(shè)計(jì)模式不屬于行為型設(shè)計(jì)模式？()A.觀察者模式B.工廠方法模式C.狀態(tài)模式D.適配器模式3.在UML類圖中，用于表示類的屬性的是？()A.矩形框B.菱形C.橢圓D.箭頭4.以下哪個(gè)原則不屬于SOLID原則？()A.單一職責(zé)原則B.開放封閉原則C.里氏替換原則D.命名規(guī)范原則5.在軟件設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)模式的主要作用是？()A.提高代碼的可讀性B.提高代碼的可維護(hù)性C.提高代碼的可擴(kuò)展性D.以上都是6.以下哪種方法可以用來實(shí)現(xiàn)接口之間的多態(tài)？()A.繼承B.抽象類C.接口D.多態(tài)7.以下哪種設(shè)計(jì)模式適用于對(duì)象間存在復(fù)雜的依賴關(guān)系？()A.觀察者模式B.適配器模式C.裝飾者模式D.享元模式8.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，什么是繼承？()A.一個(gè)類通過擴(kuò)展另一個(gè)類來繼承其屬性和方法B.一個(gè)類通過組合另一個(gè)類來增加其功能C.一個(gè)類通過實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口來定義其行為D.以上都不對(duì)9.以下哪個(gè)原則要求軟件組件盡可能獨(dú)立？()A.開放封閉原則B.單一職責(zé)原則C.接口隔離原則D.里氏替換原則10.在軟件設(shè)計(jì)中，什么是依賴倒置原則？()A.高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，兩者都應(yīng)依賴于抽象B.低層模塊不應(yīng)該依賴于高層模塊，兩者都應(yīng)依賴于抽象C.模塊應(yīng)該依賴于接口，而不是具體實(shí)現(xiàn)D.以上都是二、多選題(共5題)11.以下哪些是軟件設(shè)計(jì)階段常用的工具？()A.UML類圖B.狀態(tài)圖C.數(shù)據(jù)流圖D.時(shí)序圖E.活動(dòng)圖F.需求規(guī)格說明書12.以下哪些設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式？()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E.原型模式F.裝飾者模式13.以下哪些原則體現(xiàn)了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的開閉原則？()A.單一職責(zé)原則B.開放封閉原則C.里氏替換原則D.接口隔離原則E.依賴倒置原則14.以下哪些情況適合使用觀察者模式？()A.當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，其他依賴該對(duì)象的對(duì)象需要得到通知B.當(dāng)對(duì)象之間的依賴關(guān)系比較復(fù)雜時(shí)C.當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的依賴關(guān)系時(shí)D.當(dāng)對(duì)象的創(chuàng)建過程比較復(fù)雜時(shí)E.當(dāng)對(duì)象的狀態(tài)變化需要觸發(fā)一系列操作時(shí)15.以下哪些是軟件設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵活動(dòng)？()A.需求分析B.系統(tǒng)設(shè)計(jì)C.類設(shè)計(jì)D.代碼實(shí)現(xiàn)E.測試F.維護(hù)三、填空題(共5題)16.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，封裝是指將對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏，并通過（）對(duì)外提供接口。17.UML類圖中的（）表示類之間的關(guān)系。18.設(shè)計(jì)模式中的（）模式是一種創(chuàng)建型模式，它通過將對(duì)象的創(chuàng)建過程封裝在單獨(dú)的類中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)象的創(chuàng)建與使用分離。19.在SOLID原則中，（）原則要求軟件實(shí)體應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。20.在軟件設(shè)計(jì)中，為了提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，通常會(huì)將復(fù)雜的類分解為多個(gè)（）。四、判斷題(共5題)21.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的繼承關(guān)系會(huì)使得子類自動(dòng)繼承父類的所有屬性和方法。()A.正確B.錯(cuò)誤22.設(shè)計(jì)模式中的裝飾者模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，用于動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。()A.正確B.錯(cuò)誤23.在軟件設(shè)計(jì)中，遵循單一職責(zé)原則可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。()A.正確B.錯(cuò)誤24.UML類圖中的聚合關(guān)系表示整體與部分之間的關(guān)系，而組合關(guān)系則表示整體與部分之間的更強(qiáng)依賴關(guān)系。()A.正確B.錯(cuò)誤25.在軟件工程中，需求規(guī)格說明書的作用是詳細(xì)描述軟件系統(tǒng)的功能和性能要求，因此它不屬于設(shè)計(jì)階段的文檔。()A.正確B.錯(cuò)誤五、簡單題(共5題)26.請(qǐng)簡述面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的開閉原則及其在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。27.解釋一下設(shè)計(jì)模式中的適配器模式及其在軟件設(shè)計(jì)中的作用。28.在軟件設(shè)計(jì)中，如何實(shí)現(xiàn)代碼的可復(fù)用性？29.請(qǐng)說明面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的里氏替換原則及其重要性。30.簡述軟件設(shè)計(jì)中的分層架構(gòu)及其優(yōu)勢(shì)。

華中科技大學(xué)2025年軟件工程(軟件設(shè)計(jì))試題及答案一、單選題(共10題)1.【答案】D【解析】封裝原則要求對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)對(duì)外不可見，不允許外部直接修改對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，因此選項(xiàng)D不符合封裝原則。2.【答案】B【解析】工廠方法模式屬于創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的方法，不屬于行為型設(shè)計(jì)模式。3.【答案】A【解析】UML類圖中，矩形框用來表示類，矩形框內(nèi)包括類的名稱和屬性。4.【答案】D【解析】SOLID原則包括單一職責(zé)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，命名規(guī)范原則不屬于SOLID原則。5.【答案】D【解析】設(shè)計(jì)模式的主要作用是提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。6.【答案】D【解析】多態(tài)是實(shí)現(xiàn)接口之間多態(tài)性的關(guān)鍵，通過多態(tài)可以實(shí)現(xiàn)同一個(gè)接口的不同實(shí)現(xiàn)類在運(yùn)行時(shí)的不同行為。7.【答案】A【解析】觀察者模式適用于對(duì)象間存在復(fù)雜的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都將得到通知并自動(dòng)更新。8.【答案】A【解析】繼承是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一種機(jī)制，允許一個(gè)類通過擴(kuò)展另一個(gè)類來繼承其屬性和方法。9.【答案】C【解析】接口隔離原則要求軟件組件盡可能獨(dú)立，即組件只依賴于它所需要的那部分接口，而不是整個(gè)接口。10.【答案】A【解析】依賴倒置原則要求高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，兩者都應(yīng)依賴于抽象，這樣有助于提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。二、多選題(共5題)11.【答案】ABCDE【解析】UML類圖、狀態(tài)圖、數(shù)據(jù)流圖、時(shí)序圖和活動(dòng)圖都是軟件設(shè)計(jì)階段常用的工具，用于表示軟件系統(tǒng)的不同方面。需求規(guī)格說明書雖然是文檔，但在設(shè)計(jì)階段也會(huì)被參考。12.【答案】ABCE【解析】工廠方法模式、抽象工廠模式、建造者模式和原型模式都屬于創(chuàng)建型模式，它們主要關(guān)注對(duì)象的創(chuàng)建過程。單例模式和裝飾者模式不屬于創(chuàng)建型模式，單例模式是結(jié)構(gòu)型模式，裝飾者模式是行為型模式。13.【答案】BC【解析】開放封閉原則要求軟件實(shí)體應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。單一職責(zé)原則、里氏替換原則、接口隔離原則和依賴倒置原則雖然也是重要的設(shè)計(jì)原則，但它們不直接體現(xiàn)開閉原則。14.【答案】ABCE【解析】觀察者模式適用于當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，其他依賴該對(duì)象的對(duì)象需要得到通知，以及當(dāng)對(duì)象之間的依賴關(guān)系比較復(fù)雜、需要實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的依賴關(guān)系或?qū)ο蟮臓顟B(tài)變化需要觸發(fā)一系列操作時(shí)。15.【答案】BC【解析】系統(tǒng)設(shè)計(jì)和類設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵活動(dòng)。需求分析屬于需求工程階段，代碼實(shí)現(xiàn)屬于實(shí)現(xiàn)階段，測試和維護(hù)屬于測試和維護(hù)階段，不是設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵活動(dòng)。三、填空題(共5題)16.【答案】公共接口【解析】封裝是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的一個(gè)核心原則，它要求將對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來，只通過公共接口與外部交互，從而保護(hù)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)不被外部直接訪問和修改。17.【答案】關(guān)聯(lián)線【解析】在UML類圖中，關(guān)聯(lián)線用于表示類之間的關(guān)系，包括關(guān)聯(lián)、聚合和組合等。這些關(guān)系描述了不同類之間的依賴和相互作用。18.【答案】工廠方法【解析】工廠方法模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它通過定義一個(gè)接口用于創(chuàng)建對(duì)象，但讓子類決定實(shí)例化哪個(gè)類，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)象的創(chuàng)建與使用分離，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。19.【答案】開閉原則【解析】開閉原則是SOLID原則之一，它要求軟件實(shí)體（如類、模塊、函數(shù)等）應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。這意味著實(shí)體可以在不修改現(xiàn)有代碼的情況下進(jìn)行擴(kuò)展。20.【答案】更小的類【解析】為了提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，通常會(huì)將復(fù)雜的類分解為多個(gè)更小的類。這種做法遵循單一職責(zé)原則，使得每個(gè)類只負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé)，從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和耦合度。四、判斷題(共5題)21.【答案】正確【解析】在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，繼承是一種機(jī)制，允許子類繼承父類的屬性和方法。這意味著子類可以繼承父類定義的屬性和方法，同時(shí)也可以添加自己的屬性和方法。22.【答案】正確【解析】裝飾者模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它允許在不修改對(duì)象自身代碼的情況下，動(dòng)態(tài)地為對(duì)象添加額外的職責(zé)或行為。這種模式通過創(chuàng)建一個(gè)裝飾者類來實(shí)現(xiàn)，裝飾者類實(shí)現(xiàn)了與對(duì)象相同的接口。23.【答案】正確【解析】單一職責(zé)原則是指一個(gè)類或者模塊應(yīng)該只有一個(gè)改變的理由。遵循這個(gè)原則可以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，因?yàn)槊總€(gè)類或模塊的職責(zé)更加明確和集中。24.【答案】正確【解析】在UML類圖中，聚合關(guān)系和組合關(guān)系都表示整體與部分之間的關(guān)系，但組合關(guān)系表示整體與部分之間的更強(qiáng)依賴關(guān)系。在組合關(guān)系中，整體負(fù)責(zé)部分的生命周期。25.【答案】錯(cuò)誤【解析】需求規(guī)格說明書是軟件工程中非常重要的一份文檔，它詳細(xì)描述了軟件系統(tǒng)的功能和性能要求，通常在需求分析階段編寫。雖然它不屬于設(shè)計(jì)階段的文檔，但在設(shè)計(jì)階段也會(huì)被參考，以確保設(shè)計(jì)符合需求。五、簡答題(共5題)26.【答案】開閉原則要求軟件實(shí)體（如類、模塊、函數(shù)等）應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。這意味著實(shí)體可以在不修改現(xiàn)有代碼的情況下進(jìn)行擴(kuò)展。在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用包括：設(shè)計(jì)可復(fù)用的組件，通過接口定義組件的行為，使組件的實(shí)現(xiàn)可以獨(dú)立于使用組件的代碼；使用設(shè)計(jì)模式來提供可擴(kuò)展的解決方案，如工廠模式、策略模式等；避免在類中直接編寫具體實(shí)現(xiàn)代碼，而是通過抽象類或接口來定義行為，具體實(shí)現(xiàn)可以在子類中添加。【解析】開閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一個(gè)重要原則，它強(qiáng)調(diào)了軟件的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。通過遵循開閉原則，可以避免因修改現(xiàn)有代碼而引入新的錯(cuò)誤，同時(shí)也可以使軟件更容易適應(yīng)未來的變化。27.【答案】適配器模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它允許將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口。適配器模式在軟件設(shè)計(jì)中的作用包括：將一個(gè)已經(jīng)存在的類與一個(gè)新系統(tǒng)接口相適配，使它們可以一起工作；允許使用不兼容的接口的對(duì)象一起工作；作為不同類之間的橋梁，實(shí)現(xiàn)不同接口之間的適配；在軟件架構(gòu)中，適配器模式可以用來實(shí)現(xiàn)插件系統(tǒng)，使得插件可以無縫地集成到系統(tǒng)中?！窘馕觥窟m配器模式是設(shè)計(jì)模式中的一種，它解決了接口不兼容的問題。通過適配器模式，可以將不兼容的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的接口，從而使得不同的組件可以協(xié)同工作。這種模式在軟件設(shè)計(jì)中非常常見，特別是在需要集成第三方庫或組件時(shí)。28.【答案】實(shí)現(xiàn)代碼的可復(fù)用性可以通過以下幾種方式：設(shè)計(jì)可復(fù)用的組件，如函數(shù)、類或模塊；使用設(shè)計(jì)模式來提供可復(fù)用的解決方案，如工廠模式、策略模式等；編寫通用和靈活的代碼，避免硬編碼；使用接口和抽象類來定義行為，具體實(shí)現(xiàn)可以在子類中添加；在代碼中使用注釋和文檔，使得其他開發(fā)者更容易理解和使用代碼；進(jìn)行代碼重構(gòu)，消除重復(fù)代碼，提高代碼的一致性和可維護(hù)性?！窘馕觥看a的可復(fù)用性是軟件設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要目標(biāo)，它有助于提高開發(fā)效率和質(zhì)量。通過遵循一些最佳實(shí)踐和設(shè)計(jì)原則，可以有效地實(shí)現(xiàn)代碼的可復(fù)用性。29.【答案】里氏替換原則是指任何可由基類對(duì)象替換成子類對(duì)象使用的代碼，也可以由子類對(duì)象替換成基類對(duì)象使用。這個(gè)原則的重要性在于：確保了代碼的靈活性和可擴(kuò)展性，因?yàn)樽宇惪梢詳U(kuò)展基類，而不改變使用基類的代碼；有助于減少代碼中的錯(cuò)誤，因?yàn)榛惡妥宇愔g的替換不會(huì)改變代碼的行為；使得代碼更容易理解和維護(hù)，因?yàn)樽宇惻c基類具有相同的接口，開發(fā)者可以不必關(guān)心具體使用的是基類還是子類?！窘馕觥坷锸咸鎿Q原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一個(gè)重要原則，它確保了代碼的穩(wěn)定性和靈活性。通過遵循這個(gè)原則，可以確保軟件系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，同時(shí)減