軟件開發(fā)設(shè)計(jì)模式案例題

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.設(shè)計(jì)模式的主要目的是什么？

a)提高代碼的可讀性

b)提高代碼的可重用性

c)提高代碼的封裝性

d)以上都是

2.單例模式適用于哪種場景？

a)系統(tǒng)中需要頻繁創(chuàng)建對象

b)系統(tǒng)中需要一個(gè)全局訪問點(diǎn)

c)系統(tǒng)中需要大量對象進(jìn)行操作

d)系統(tǒng)中對象的創(chuàng)建過程復(fù)雜

3.適配器模式的作用是什么？

a)允許兩個(gè)不兼容的接口協(xié)同工作

b)降低模塊之間的耦合度

c)實(shí)現(xiàn)接口的重構(gòu)

d)以上都是

4.模板方法模式的核心是什么？

a)抽象類定義算法骨架

b)具體子類實(shí)現(xiàn)算法細(xì)節(jié)

c)算法步驟的抽象化

d)以上都是

5.觀察者模式中，當(dāng)被觀察者發(fā)生變化時(shí)，觀察者會？

a)自動更新自己的狀態(tài)

b)被主動通知更新

c)忽略變化

d)重新初始化自己的狀態(tài)

6.命令模式的特點(diǎn)是什么？

a)將請求封裝成對象，便于傳遞和儲存

b)降低模塊間的耦合度

c)提供一種新的操作執(zhí)行方式

d)以上都是

7.工廠方法模式中，工廠類的主要職責(zé)是什么？

a)創(chuàng)建對象實(shí)例

b)調(diào)用對象的構(gòu)造函數(shù)

c)返回創(chuàng)建的對象

d)以上都是

8.組合模式適用于哪種場景？

a)樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理

b)對象之間有層次關(guān)系

c)對象之間需要進(jìn)行組合操作

d)以上都是

答案及解題思路：

1.答案：d)以上都是

解題思路：設(shè)計(jì)模式旨在解決軟件設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，提高代碼的可讀性、可重用性和封裝性都是設(shè)計(jì)模式的目標(biāo)。

2.答案：b)系統(tǒng)中需要一個(gè)全局訪問點(diǎn)

解題思路：單例模式保證一個(gè)類一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)，常用于需要全局配置信息的場景。

3.答案：d)以上都是

解題思路：適配器模式可以將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，使原本接口不兼容的類可以協(xié)同工作，同時(shí)降低耦合度和實(shí)現(xiàn)接口重構(gòu)。

4.答案：d)以上都是

解題思路：模板方法模式定義了一個(gè)算法的骨架，具體子類實(shí)現(xiàn)算法細(xì)節(jié)，使得算法步驟得以抽象化，提高代碼復(fù)用性。

5.答案：b)被主動通知更新

解題思路：觀察者模式中，被觀察者（Subject）的變化會主動通知觀察者（Observer），觸發(fā)觀察者的更新。

6.答案：d)以上都是

解題思路：命令模式將請求封裝成對象，便于傳遞和儲存，同時(shí)降低模塊間的耦合度，提供了一種新的操作執(zhí)行方式。

7.答案：d)以上都是

解題思路：工廠方法模式中，工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建對象實(shí)例，調(diào)用對象的構(gòu)造函數(shù)，并返回創(chuàng)建的對象，實(shí)現(xiàn)了對象的創(chuàng)建與使用分離。

8.答案：d)以上都是

解題思路：組合模式適用于樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理，處理對象之間有層次關(guān)系，以及需要對象之間進(jìn)行組合操作的場景。二、填空題1.單例模式中，保證全局一個(gè)實(shí)例的常用方法有懶漢式單例、餓漢式單例和雙重校驗(yàn)鎖單例。

2.適配器模式中的兩個(gè)主要角色是適配器（Adapter）和目標(biāo)接口（Target）。

3.模板方法模式中，定義算法骨架的類是抽象類（AbstractClass）。

4.觀察者模式中，被觀察者發(fā)生變化時(shí)，會通過主題（Subject）通知觀察者。

5.命令模式中的核心角色是命令（Command），它封裝了請求調(diào)用和對象操作。

6.工廠方法模式中，創(chuàng)建對象實(shí)例的方法是工廠類（Factory）。

7.組合模式中，將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)的方法是組合（Composite）。

答案及解題思路：

1.答案：懶漢式單例、餓漢式單例和雙重校驗(yàn)鎖單例

解題思路：單例模式是一種常用的設(shè)計(jì)模式，其主要目的是保證一個(gè)類一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。懶漢式單例是在第一次使用時(shí)才創(chuàng)建實(shí)例，餓漢式單例是在類加載時(shí)立即創(chuàng)建實(shí)例，雙重校驗(yàn)鎖單例結(jié)合了懶漢式和同步方法的優(yōu)點(diǎn)，提供了更好的功能。

2.答案：適配器（Adapter）和目標(biāo)接口（Target）

解題思路：適配器模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，主要目的是使原本接口不兼容的類可以一起工作。適配器將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，使得原本接口不兼容的類可以一起工作。

3.答案：抽象類（AbstractClass）

解題思路：模板方法模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式，主要目的是定義一個(gè)算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。抽象類定義了一個(gè)算法的骨架，并可以定義一些默認(rèn)行為。

4.答案：主題（Subject）

解題思路：觀察者模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式，主要目的是當(dāng)一個(gè)對象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對象都得到通知并自動更新。主題負(fù)責(zé)存儲對象列表，并通知它們對象狀態(tài)的變化。

5.答案：命令（Command）

解題思路：命令模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式，主要目的是將請求封裝成一個(gè)對象，從而讓你使用不同的請求、隊(duì)列或日志請求來參數(shù)化其他對象。命令對象包含執(zhí)行請求的方法，可以存儲請求的相關(guān)信息。

6.答案：工廠類（Factory）

解題思路：工廠方法模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，主要目的是定義一個(gè)用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。工廠類用于創(chuàng)建對象實(shí)例的方法。

7.答案：組合（Composite）

解題思路：組合模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，主要目的是將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分整體”的層次結(jié)構(gòu)。組合模式使得用戶對單個(gè)對象和組合對象的使用具有一致性。三、判斷題1.設(shè)計(jì)模式可以提高代碼的可維護(hù)性。（√）

解題思路：設(shè)計(jì)模式是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。遵循設(shè)計(jì)模式可以使得代碼更加模塊化、結(jié)構(gòu)化，易于理解和維護(hù)。

2.單例模式可以降低內(nèi)存消耗。（√）

解題思路：單例模式保證一個(gè)類一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。這樣做可以避免創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例，從而降低內(nèi)存消耗。

3.適配器模式可以提高代碼的可擴(kuò)展性。（√）

解題思路：適配器模式可以將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，使得原本接口不兼容的類可以一起工作。這種轉(zhuǎn)換使得系統(tǒng)更加靈活，易于擴(kuò)展。

4.模板方法模式可以減少子類的繼承關(guān)系。（×）

解題思路：模板方法模式定義一個(gè)操作中的算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中。這樣做可以減少子類的繼承關(guān)系，但并不是“減少”，而是優(yōu)化了繼承關(guān)系。

5.觀察者模式可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（×）

解題思路：觀察者模式定義了對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對象改變狀態(tài)時(shí)，所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。雖然觀察者模式可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)性，但并不直接提高響應(yīng)速度。

6.命令模式可以降低模塊間的耦合度。（√）

解題思路：命令模式將請求封裝為一個(gè)對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊(duì)列或日志來參數(shù)化其他對象。這樣做可以降低模塊間的耦合度，使得模塊更加獨(dú)立。

7.工廠方法模式可以減少子類的創(chuàng)建過程。（×）

解題思路：工廠方法模式定義一個(gè)用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。雖然這種模式可以減少創(chuàng)建對象的代碼量，但并不是減少子類的創(chuàng)建過程。

8.組合模式可以提高代碼的可重用性。（√）

解題思路：組合模式允許將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示部分整體的層次結(jié)構(gòu)。這種模式提高了代碼的可重用性，因?yàn)榻M件可以獨(dú)立于容器進(jìn)行使用。四、簡答題1.簡述單例模式的作用及適用場景。

解答：

單例模式保證一個(gè)類一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。其作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

避免創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例，節(jié)省內(nèi)存。

提供全局訪問點(diǎn)，便于管理。

避免頻繁創(chuàng)建和銷毀實(shí)例，提高功能。

適用場景：

系統(tǒng)中只需要有一個(gè)實(shí)例，如數(shù)據(jù)庫連接池、日志管理器等。

需要全局訪問控制，如配置文件讀取器。

系統(tǒng)中某個(gè)類負(fù)責(zé)創(chuàng)建另一個(gè)類的實(shí)例，而這個(gè)類又只允許有一個(gè)實(shí)例。

2.簡述適配器模式的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)。

解答：

適配器模式通過將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，使原本接口不兼容的類可以一起工作。其基本原理

創(chuàng)建一個(gè)適配器類，實(shí)現(xiàn)客戶期望的接口。

適配器類內(nèi)部持有一個(gè)需要適配的類的實(shí)例。

將客戶請求轉(zhuǎn)換為對適配器內(nèi)部實(shí)例的調(diào)用。

優(yōu)點(diǎn)：

提高類的復(fù)用性。

實(shí)現(xiàn)了對象之間的解耦，提高了系統(tǒng)的靈活性。

缺點(diǎn)：

增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

適配器類的創(chuàng)建可能會增加系統(tǒng)的開銷。

3.簡述模板方法模式在軟件開發(fā)中的應(yīng)用。

解答：

模板方法模式定義一個(gè)算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。

提高代碼的可維護(hù)性。

避免代碼重復(fù)。

在軟件開發(fā)中的應(yīng)用案例：

Java中的JDBC模板。

模板引擎，如FreeMarker和Thymeleaf。

4.簡述觀察者模式與發(fā)布訂閱模式的區(qū)別。

解答：

觀察者模式和發(fā)布訂閱模式都是實(shí)現(xiàn)對象之間解耦的設(shè)計(jì)模式。它們的區(qū)別

觀察者模式中，觀察者對象直接訂閱目標(biāo)對象的特定事件，并響應(yīng)事件。

發(fā)布訂閱模式中，發(fā)布者和訂閱者之間通過事件總線進(jìn)行通信，發(fā)布者發(fā)布事件，訂閱者訂閱事件。

5.簡述命令模式在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用場景。

解答：

命令模式將請求封裝為一個(gè)對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊(duì)列或日志請求來參數(shù)化其他對象。在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用場景包括：

用戶界面，如按鈕事件。

系統(tǒng)中的日志記錄。

復(fù)雜的操作，如數(shù)據(jù)庫操作、文件操作等。

答案及解題思路：

1.答案：

單例模式的作用：保證一個(gè)類一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。

適用場景：系統(tǒng)中只需要有一個(gè)實(shí)例，如數(shù)據(jù)庫連接池、日志管理器等。

解題思路：理解單例模式的基本概念，分析其作用和適用場景。

2.答案：

適配器模式的基本原理：創(chuàng)建一個(gè)適配器類，實(shí)現(xiàn)客戶期望的接口，并持有一個(gè)需要適配的類的實(shí)例。

優(yōu)點(diǎn)：提高類的復(fù)用性，實(shí)現(xiàn)對象之間的解耦。

缺點(diǎn)：增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，增加系統(tǒng)開銷。

解題思路：理解適配器模式的基本原理，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

3.答案：

模板方法模式在軟件開發(fā)中的應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，提高代碼的可維護(hù)性，避免代碼重復(fù)。

應(yīng)用案例：Java中的JDBC模板，模板引擎。

解題思路：理解模板方法模式的基本概念，分析其在軟件開發(fā)中的應(yīng)用。

4.答案：

觀察者模式與發(fā)布訂閱模式的區(qū)別：觀察者模式中，觀察者對象直接訂閱目標(biāo)對象的特定事件；發(fā)布訂閱模式中，發(fā)布者和訂閱者之間通過事件總線進(jìn)行通信。

解題思路：理解觀察者模式和發(fā)布訂閱模式的基本概念，分析它們的區(qū)別。

5.答案：

命令模式在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用場景：用戶界面，如按鈕事件；系統(tǒng)中的日志記錄；復(fù)雜的操作，如數(shù)據(jù)庫操作、文件操作等。

解題思路：理解命令模式的基本概念，分析其在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用場景。五、應(yīng)用題1.請根據(jù)單例模式設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接工具類。

題目內(nèi)容：

設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接工具類，要求該類只能有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。該類應(yīng)具有連接數(shù)據(jù)庫的方法，并在斷開連接時(shí)釋放資源。

2.請使用適配器模式設(shè)計(jì)一個(gè)手機(jī)充電器適配器。

題目內(nèi)容：

現(xiàn)有市面上的手機(jī)充電器規(guī)格不統(tǒng)一，設(shè)計(jì)一個(gè)適配器類，使得不同規(guī)格的手機(jī)充電器可以在同一充電插座上使用。

3.請使用模板方法模式設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器類，支持加、減、乘、除四種運(yùn)算。

題目內(nèi)容：

設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器類，其中包含加、減、乘、除四種基本運(yùn)算的模板方法，子類可以繼承并實(shí)現(xiàn)具體的運(yùn)算邏輯。

4.請使用觀察者模式設(shè)計(jì)一個(gè)文件監(jiān)聽器，當(dāng)文件發(fā)生變化時(shí)，打印出文件內(nèi)容。

題目內(nèi)容：

設(shè)計(jì)一個(gè)文件監(jiān)聽器，當(dāng)用戶對文件進(jìn)行讀取、寫入或刪除操作時(shí)，監(jiān)聽器能夠捕捉到這些事件，并打印出文件的內(nèi)容。

5.請使用命令模式設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)程控制器的例子，控制電視機(jī)的開關(guān)機(jī)、音量等功能。

題目內(nèi)容：

設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)程控制器，它能夠發(fā)送命令到電視機(jī)，控制其開關(guān)機(jī)、音量調(diào)整等功能。要求每個(gè)功能（如開關(guān)機(jī)、調(diào)節(jié)音量）都對應(yīng)一個(gè)命令。

答案及解題思路：

1.答案：

保證一個(gè)類實(shí)例，通過靜態(tài)變量存儲實(shí)例，并保證構(gòu)造函數(shù)是私有的。

提供一個(gè)公共的靜態(tài)方法，用于返回唯一的實(shí)例。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接和釋放資源的邏輯。

解題思路：

通過靜態(tài)變量和私有構(gòu)造函數(shù)保證單例的存在。

提供一個(gè)靜態(tài)方法來獲取實(shí)例。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接的具體邏輯。

2.答案：

創(chuàng)建一個(gè)適配器類，它實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)接口。

適配器內(nèi)部持有一個(gè)適配者類的引用，適配者類實(shí)現(xiàn)了具體接口。

解題思路：

確定目標(biāo)接口和適配者接口。

創(chuàng)建適配器類，使其實(shí)現(xiàn)目標(biāo)接口，并在內(nèi)部使用適配者接口。

3.答案：

設(shè)計(jì)一個(gè)抽象類，包含模板方法和具體方法。

具體方法由子類實(shí)現(xiàn)，模板方