2025年軟件設計師考試模擬試卷：軟件設計模式與架構風格試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題要求：選擇最合適的答案。1.在軟件設計模式中，下列哪個模式不屬于行為型模式？A.觀察者模式B.狀態(tài)模式C.工廠方法模式D.職責鏈模式2.下列哪個是MVC模式中的模型部分？A.ViewB.ModelC.ControllerD.Component3.在設計模式中，下列哪個模式適用于處理對象間多對多的依賴關系？A.適配器模式B.組合模式C.享元模式D.代理模式4.下列哪個是軟件架構風格？A.設計模式B.架構模式C.模式D.設計規(guī)范5.在面向?qū)ο笤O計中，以下哪個概念不屬于UML類圖？A.類B.接口C.實例D.繼承6.下列哪個是分層架構的特點？A.分層清晰，模塊化程度高B.靈活性強，易于擴展C.可維護性好，降低開發(fā)成本D.以上都是7.在設計模式中，以下哪個模式適用于處理對象間依賴關系的不變性？A.適配器模式B.工廠方法模式C.抽象工廠模式D.建造者模式8.以下哪個是軟件架構模式？A.設計模式B.架構風格C.設計規(guī)范D.模式9.下列哪個是UML圖？A.類圖B.序列圖C.時序圖D.以上都是10.在設計模式中，以下哪個模式適用于處理對象間的組合關系？A.組合模式B.適配器模式C.裝飾者模式D.代理模式二、填空題要求：填寫正確的答案。1.在MVC模式中，______負責管理用戶界面和數(shù)據(jù)的顯示。2.在軟件設計模式中，______模式適用于創(chuàng)建一個復雜對象的過程。3.在軟件架構風格中，______是一種層次化的架構風格。4.在UML圖中，______用于表示類之間的關系。5.在設計模式中，______模式適用于處理對象間的依賴關系。6.在軟件架構模式中，______模式適用于實現(xiàn)多個接口或抽象類。7.在分層架構中，______層負責業(yè)務邏輯的實現(xiàn)。8.在UML圖中，______用于表示對象之間的關系。9.在設計模式中，______模式適用于處理對象間的組合關系。10.在軟件架構模式中，______模式適用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化。三、簡答題要求：簡要回答問題。1.簡述軟件設計模式在軟件開發(fā)中的作用。2.請簡述MVC模式的基本原理。3.請簡述分層架構的優(yōu)勢。4.請簡述UML圖在軟件開發(fā)中的應用。5.請簡述軟件架構模式與設計模式之間的關系。四、論述題要求：結合實際案例，論述軟件設計模式在提高軟件可維護性和可擴展性方面的作用。五、分析題要求：分析以下代碼，指出其中存在的問題，并提出改進方案。```javapublicclassOrder{privateStringorderId;privateStringcustomerName;privatedoubleamount;publicOrder(StringorderId,StringcustomerName,doubleamount){this.orderId=orderId;this.customerName=customerName;this.amount=amount;}publicStringgetOrderId(){returnorderId;}publicvoidsetOrderId(StringorderId){this.orderId=orderId;}publicStringgetCustomerName(){returncustomerName;}publicvoidsetCustomerName(StringcustomerName){this.customerName=customerName;}publicdoublegetAmount(){returnamount;}publicvoidsetAmount(doubleamount){this.amount=amount;}publicdoublecalculateTax(){returnamount*0.1;}}```六、應用題要求：根據(jù)以下需求，設計一個符合開閉原則的軟件設計模式。需求描述：設計一個圖書管理系統(tǒng)，包括圖書類（Book）和借閱類（Borrow）。圖書類包含書名、作者、出版社等信息；借閱類包含借閱人姓名、借閱日期、歸還日期等信息。要求系統(tǒng)能夠根據(jù)圖書類型（如：小說、科技、教育等）計算不同的借閱費用。本次試卷答案如下：一、選擇題1.C.工廠方法模式解析：工廠方法模式是一種創(chuàng)建型模式，它定義了一個接口用于創(chuàng)建對象，但讓子類決定實例化哪個類。其他選項如觀察者模式、狀態(tài)模式和職責鏈模式都屬于行為型模式。2.B.Model解析：MVC模式（Model-View-Controller）中，Model代表數(shù)據(jù)模型，負責管理應用程序的數(shù)據(jù)。3.C.享元模式解析：享元模式用于處理大量細粒度對象的內(nèi)存消耗問題，通過共享相同的數(shù)據(jù)來減少內(nèi)存的使用。4.B.架構模式解析：軟件架構模式是指在軟件系統(tǒng)中，如何組織組件和它們之間的關系。5.C.實例解析：在UML類圖中，類是抽象的，而實例是類的具體化。6.D.以上都是解析：分層架構的特點包括分層清晰、模塊化程度高、靈活性強、易于擴展、可維護性好，降低開發(fā)成本。7.C.抽象工廠模式解析：抽象工廠模式用于創(chuàng)建相關或依賴對象的家族，而不需要明確指定具體類。8.B.架構風格解析：軟件架構風格是指導如何組織軟件系統(tǒng)組件和它們之間關系的方法。9.D.以上都是解析：UML圖包括類圖、序列圖、時序圖等，用于表示不同的軟件系統(tǒng)視圖。10.A.組合模式解析：組合模式用于處理對象間的組合關系，它允許客戶以統(tǒng)一的方式處理單個對象和組合對象。二、填空題1.View解析：在MVC模式中，View負責管理用戶界面和數(shù)據(jù)的顯示。2.建造者模式解析：建造者模式適用于創(chuàng)建一個復雜對象的過程，通過逐步構建對象來簡化創(chuàng)建過程。3.分層架構解析：在軟件架構風格中，分層架構是一種層次化的架構風格，將系統(tǒng)分為多個層次，每個層次負責不同的功能。4.類解析：在UML圖中，類用于表示軟件系統(tǒng)中的對象。5.適配器模式解析：在軟件設計模式中，適配器模式適用于處理對象間的依賴關系。6.多態(tài)解析：在軟件設計模式中，適配器模式適用于實現(xiàn)多個接口或抽象類。7.業(yè)務邏輯解析：在分層架構中，業(yè)務邏輯層負責業(yè)務邏輯的實現(xiàn)。8.關聯(lián)解析：在UML圖中，關聯(lián)用于表示對象之間的關系。9.組合模式解析：在軟件設計模式中，組合模式適用于處理對象間的組合關系。10.數(shù)據(jù)持久化解析：在軟件架構模式中，數(shù)據(jù)持久化模式適用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化。三、簡答題1.軟件設計模式在提高軟件可維護性和可擴展性方面的作用包括：-提供可重用的代碼片段，降低開發(fā)成本。-提高代碼的可讀性和可理解性。-降低模塊間的耦合度，提高系統(tǒng)的可維護性。-提供靈活的設計，便于擴展和修改。2.MVC模式的基本原理是將應用程序分為三個部分：Model（模型）、View（視圖）和Controller（控制器）。-Model：負責管理應用程序的數(shù)據(jù)和業(yè)務邏輯。-View：負責顯示數(shù)據(jù)和用戶界面。-Controller：負責接收用戶的輸入，并將輸入轉(zhuǎn)換為對Model的操作。3.分層架構的優(yōu)勢包括：-分層清晰，模塊化程度高。-靈活性強，易于擴展。-可維護性好，降低開發(fā)成本。4.UML圖在軟件開發(fā)中的應用包括：-描述軟件系統(tǒng)的結構。-交流軟件設計。-驗證和確認軟件需求。5.軟件架構模式與設計模式之間的關系：-軟件架構模式是指導如何組織軟件系統(tǒng)組件和它們之間關系的方法。-設計模式是解決特定問題的代碼實現(xiàn)，可以被用于實現(xiàn)軟件架構模式。四、論述題解析：軟件設計模式在提高軟件可維護性和可擴展性方面的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：-提供可重用的代碼片段，降低開發(fā)成本。設計模式提供了一系列可重用的代碼模板，開發(fā)者可以復用這些模板來快速構建系統(tǒng)。-提高代碼的可讀性和可理解性。設計模式通常具有清晰的命名和定義，有助于開發(fā)者理解代碼的意圖。-降低模塊間的耦合度，提高系統(tǒng)的可維護性。設計模式鼓勵模塊間松耦合，使得模塊之間的依賴關系減少，從而降低維護難度。-提供靈活的設計，便于擴展和修改。設計模式提供了一種設計思想，使得系統(tǒng)在未來的修改和擴展中更加靈活。五、分析題解析：以下代碼存在的問題：-沒有封裝金額的計算邏輯，使得Order類的職責不清晰。-計算稅費的方法直接暴露在類外部，增加了系統(tǒng)的耦合度。-代碼沒有遵循單一職責原則。改進方案：-將金額的計算邏輯封裝在Order類內(nèi)部，通過私有方法實現(xiàn)。-將計算稅費的方法改為私有方法，通過公共方法暴露計算結果。-修改代碼，使其遵循單一職責原則。改進后的代碼如下：```javapublicclassOrder{privateStringorderId;privateStringcustomerName;privatedoubleamount;publicOrder(StringorderId,StringcustomerName,doubleamount){this.orderId=orderId;this.customerName=customerName;this.amount=amount;}//...其他方法...privatedoublecalculateTax(){returnamount*0.1;}publicdoublegetTax(){returncalculateTax();}}```六、應用題解析：根據(jù)開閉原則，設計一個符合要求的軟件設計模式如下：1.定義一個抽象的圖書類（Book），包含書名、作者、出版社等信息。2.定義一個具體圖書類（Novel、Science、Education等），繼承自抽象圖書類，并實現(xiàn)計算借閱費用的方法。3.定義一個借閱類（Borrow），包含借閱人姓名、借閱日期、歸還日期等信息，并包含一個方法用于計算借閱費用。4.定義一個借閱費用計算器類（BorrowingCostCalculator），包含一個方法用于根據(jù)圖書類型計算借閱費用。具體實現(xiàn)如下：```java//抽象圖書類publicabstractclassBook{privateStringtitle;privateStringauthor;privateStringpublisher;//...構造函數(shù)、getters和setters...}//具體圖書類publicclassNovelextendsBook{//...實現(xiàn)calculateBorrowingCost方法...}publicclassScienceextendsBook{//...實現(xiàn)calculateBorrowingCost方法...}publicclassEducationextendsBook{//...實現(xiàn)calculateBorrowingCost方法...}//借閱類publicclassBorrow{privateString