設(shè)計(jì)模式期末試題及答案

一、填空題（每題2分，共20分）1.在設(shè)計(jì)模式中，_______模式提供了一種在多個(gè)對(duì)象之間分配任務(wù)的機(jī)制，以避免一個(gè)對(duì)象承擔(dān)過多的責(zé)任。2.策略模式允許在運(yùn)行時(shí)選擇算法的行為，這種模式通常用于處理多種不同的_______。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)全局訪問點(diǎn)來獲取這個(gè)實(shí)例，這種模式通常用于管理_______。4.觀察者模式定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。5.工廠方法模式是一種創(chuàng)建對(duì)象的設(shè)計(jì)模式，它定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但由子類決定要實(shí)例化的類，這種模式使得一個(gè)類族的實(shí)例化過程可以_______。6.命令模式將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而使你可用不同的請(qǐng)求對(duì)客戶進(jìn)行參數(shù)化；對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤銷的操作，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。7.責(zé)任鏈模式使多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理請(qǐng)求，從而避免請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。8.狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。9.適配器模式使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，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。10.組合模式將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)，這種模式使得用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性，這種模式通常用于實(shí)現(xiàn)_______。二、判斷題（每題2分，共20分）1.策略模式通常用于處理多種不同的算法。（√）2.單例模式可以通過多個(gè)線程安全地創(chuàng)建實(shí)例。（×）3.觀察者模式通常用于實(shí)現(xiàn)事件處理系統(tǒng)。（√）4.工廠方法模式通常用于創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例。（√）5.命令模式通常用于實(shí)現(xiàn)撤銷和重做功能。（√）6.責(zé)任鏈模式通常用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的異步處理。（×）7.狀態(tài)模式通常用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象在不同狀態(tài)下的行為變化。（√）8.適配器模式通常用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換。（√）9.組合模式通常用于實(shí)現(xiàn)目錄樹結(jié)構(gòu)。（√）10.策略模式和工廠方法模式是相同的設(shè)計(jì)模式。（×）三、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式通常用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例？（A）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式2.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系？（B）A.單例模式B.觀察者模式C.工廠方法模式D.策略模式3.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象？（C）A.單例模式B.策略模式C.命令模式D.觀察者模式4.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式使多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理請(qǐng)求？（D）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.責(zé)任鏈模式5.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為？（E）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式6.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式使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？（F）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式F.適配器模式7.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)？（G）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式F.適配器模式G.組合模式8.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式通常用于實(shí)現(xiàn)撤銷和重做功能？（H）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式F.適配器模式G.組合模式H.命令模式9.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式通常用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的異步處理？（I）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式F.適配器模式G.組合模式H.命令模式I.責(zé)任鏈模式10.下列哪個(gè)設(shè)計(jì)模式通常用于實(shí)現(xiàn)目錄樹結(jié)構(gòu)？（J）A.單例模式B.策略模式C.工廠方法模式D.觀察者模式E.狀態(tài)模式F.適配器模式G.組合模式H.命令模式I.責(zé)任鏈模式J.組合模式四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述單例模式的適用場(chǎng)景。單例模式適用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)應(yīng)用程序中只需要一個(gè)對(duì)象實(shí)例來控制資源時(shí)，例如數(shù)據(jù)庫連接池。-當(dāng)需要確保全局訪問點(diǎn)時(shí)，例如日志記錄器。-當(dāng)需要防止多個(gè)實(shí)例導(dǎo)致資源競(jìng)爭(zhēng)或狀態(tài)不一致時(shí)，例如配置管理器。2.簡(jiǎn)述觀察者模式的優(yōu)缺點(diǎn)。觀察者模式的優(yōu)點(diǎn)：-提高了對(duì)象之間的解耦性，使得對(duì)象之間的關(guān)系更加靈活。-支持廣播通信，一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)改變可以通知多個(gè)觀察者。觀察者模式的缺點(diǎn)：-如果觀察者數(shù)量過多，可能會(huì)導(dǎo)致性能問題。-如果不正確地管理觀察者，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。3.簡(jiǎn)述工廠方法模式的適用場(chǎng)景。工廠方法模式適用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，但具體的類在運(yùn)行時(shí)不確定時(shí)，例如日志記錄器可以有多種實(shí)現(xiàn)。-當(dāng)需要將對(duì)象的創(chuàng)建和使用分離時(shí)，例如圖形界面庫中的控件創(chuàng)建。-當(dāng)需要為不同的產(chǎn)品族提供統(tǒng)一的創(chuàng)建接口時(shí)，例如游戲中的角色和道具。4.簡(jiǎn)述適配器模式的適用場(chǎng)景。適配器模式適用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)需要將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成另一個(gè)類的接口時(shí)，例如將一個(gè)第三方庫的接口轉(zhuǎn)換成自己的接口。-當(dāng)需要復(fù)用現(xiàn)有的類，但它們的接口不兼容時(shí)，例如將一個(gè)舊的系統(tǒng)接口適配到新的系統(tǒng)。-當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)可以與多種不同接口一起工作的類時(shí)，例如一個(gè)可以處理多種不同數(shù)據(jù)格式的解析器。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論策略模式和工廠方法模式的區(qū)別和聯(lián)系。策略模式和工廠方法模式都是創(chuàng)建對(duì)象的設(shè)計(jì)模式，但它們的目的和使用場(chǎng)景不同。策略模式主要用于定義一系列的算法，并在運(yùn)行時(shí)選擇使用哪一個(gè)算法。它關(guān)注的是算法的選擇和執(zhí)行，而不是對(duì)象的創(chuàng)建。工廠方法模式主要用于創(chuàng)建對(duì)象，它定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但具體的創(chuàng)建過程由子類實(shí)現(xiàn)。它關(guān)注的是對(duì)象的創(chuàng)建過程，而不是算法的選擇。聯(lián)系在于，策略模式中的算法對(duì)象可以通過工廠方法模式來創(chuàng)建，從而實(shí)現(xiàn)算法的封裝和創(chuàng)建過程的解耦。2.討論觀察者模式和責(zé)任鏈模式的區(qū)別和聯(lián)系。觀察者模式主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新。它關(guān)注的是對(duì)象之間的通信和狀態(tài)同步。責(zé)任鏈模式主要用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的異步處理，請(qǐng)求會(huì)在多個(gè)處理者之間傳遞，直到有一個(gè)處理者能夠處理它。它關(guān)注的是請(qǐng)求的處理和傳遞。聯(lián)系在于，觀察者模式中的觀察者可以看作是責(zé)任鏈模式中的處理者，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，可以觸發(fā)責(zé)任鏈模式的處理過程。3.討論狀態(tài)模式和組合模式的區(qū)別和聯(lián)系。狀態(tài)模式主要用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象在不同狀態(tài)下的行為變化，通過改變對(duì)象的狀態(tài)來改變其行為。它關(guān)注的是對(duì)象的狀態(tài)和行為之間的關(guān)系。組合模式主要用于實(shí)現(xiàn)目錄樹結(jié)構(gòu)，將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)。它關(guān)注的是對(duì)象之間的層次關(guān)系和組合關(guān)系。聯(lián)系在于，狀態(tài)模式中的對(duì)象可以在不同的狀態(tài)下有不同的組合關(guān)系，例如一個(gè)文件系統(tǒng)中的文件和目錄可以在不同的狀態(tài)下有不同的訪問權(quán)限。4.討論命令模式和適配器模式的區(qū)別和聯(lián)系。命令模式主要用于將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而使你可用不同的請(qǐng)求對(duì)客戶進(jìn)行參數(shù)化；對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤銷的操作。它關(guān)注的是請(qǐng)求的封裝和執(zhí)行。適配器模式主要用于使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。它關(guān)注的是接口的轉(zhuǎn)換和適配。聯(lián)系在于，命令模式中的命令對(duì)象可以通過適配器模式來適配不同的接口，從而實(shí)現(xiàn)不同接口之間的調(diào)用和執(zhí)行。答案和解析一、填空題1.責(zé)任分配2.算法3.全局狀態(tài)4.事件處理系統(tǒng)5.解耦6.請(qǐng)求處理7.請(qǐng)求處理8.對(duì)象行為9.接口轉(zhuǎn)換10.目錄樹結(jié)構(gòu)二、判斷題1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.×三、選擇題1.A2.B3.C4.D5.E6.F7.G8.H9.I10.J四、簡(jiǎn)答題1.單例模式的適用場(chǎng)景：?jiǎn)卫Ｊ竭m用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)應(yīng)用程序中只需要一個(gè)對(duì)象實(shí)例來控制資源時(shí)，例如數(shù)據(jù)庫連接池。-當(dāng)需要確保全局訪問點(diǎn)時(shí)，例如日志記錄器。-當(dāng)需要防止多個(gè)實(shí)例導(dǎo)致資源競(jìng)爭(zhēng)或狀態(tài)不一致時(shí)，例如配置管理器。2.觀察者模式的優(yōu)缺點(diǎn)：觀察者模式的優(yōu)點(diǎn)：-提高了對(duì)象之間的解耦性，使得對(duì)象之間的關(guān)系更加靈活。-支持廣播通信，一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)改變可以通知多個(gè)觀察者。觀察者模式的缺點(diǎn)：-如果觀察者數(shù)量過多，可能會(huì)導(dǎo)致性能問題。-如果不正確地管理觀察者，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。3.工廠方法模式的適用場(chǎng)景：工廠方法模式適用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，但具體的類在運(yùn)行時(shí)不確定時(shí)，例如日志記錄器可以有多種實(shí)現(xiàn)。-當(dāng)需要將對(duì)象的創(chuàng)建和使用分離時(shí)，例如圖形界面庫中的控件創(chuàng)建。-當(dāng)需要為不同的產(chǎn)品族提供統(tǒng)一的創(chuàng)建接口時(shí)，例如游戲中的角色和道具。4.適配器模式的適用場(chǎng)景：適配器模式適用于以下場(chǎng)景：-當(dāng)需要將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成另一個(gè)類的接口時(shí)，例如將一個(gè)第三方庫的接口轉(zhuǎn)換成自己的接口。-當(dāng)需要復(fù)用現(xiàn)有的類，但它們的接口不兼容時(shí)，例如將一個(gè)舊的系統(tǒng)接口適配到新的系統(tǒng)。-當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)可以與多種不同接口一起工作的類時(shí)，例如一個(gè)可以處理多種不同數(shù)據(jù)格式的解析器。五、討論題1.討論策略模式和工廠方法模式的區(qū)別和聯(lián)系：策略模式和工廠方法模式都是創(chuàng)建對(duì)象的設(shè)計(jì)模式，但它們的目的和使用場(chǎng)景不同。策略模式主要用于定義一系列的算法，并在運(yùn)行時(shí)選擇使用哪一個(gè)算法。它關(guān)注的是算法的選擇和執(zhí)行，而不是對(duì)象的創(chuàng)建。工廠方法模式主要用于創(chuàng)建對(duì)象，它定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但具體的創(chuàng)建過程由子類實(shí)現(xiàn)。它關(guān)注的是對(duì)象的創(chuàng)建過程，而不是算法的選擇。聯(lián)系在于，策略模式中的算法對(duì)象可以通過工廠方法模式來創(chuàng)建，從而實(shí)現(xiàn)算法的封裝和創(chuàng)建過程的解耦。2.討論觀察者模式和責(zé)任鏈模式的區(qū)別和聯(lián)系：觀察者模式主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新。它關(guān)注的是對(duì)象之間的通信和狀態(tài)同步。責(zé)任鏈模式主要用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的異步處理，請(qǐng)求會(huì)在多個(gè)處理者之間傳遞，直到有一個(gè)處理者能夠處理它。它關(guān)注的是請(qǐng)求的處理和傳遞。聯(lián)系在于，觀察者模式中的觀察者可以看作是責(zé)任鏈模式中的處理者，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，可以觸發(fā)責(zé)任鏈模式的處理過程。3.討論狀態(tài)模式和組合模式的區(qū)別和聯(lián)系：狀態(tài)模式主要用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象在不同狀態(tài)下的行為變化，通過改變對(duì)象的狀態(tài)來改變其行為。它關(guān)注的是對(duì)象的狀態(tài)和行為之間的關(guān)系。組合模式主要用于實(shí)現(xiàn)目錄樹結(jié)構(gòu)，將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)。它關(guān)注的是對(duì)象之間的層次關(guān)系和組合關(guān)系。聯(lián)系在于，狀態(tài)模式中的對(duì)象可以