軟件設(shè)計(jì)模式考試題庫前言軟件設(shè)計(jì)模式是軟件工程領(lǐng)域的寶貴財(cái)富，它凝結(jié)了眾多資深開發(fā)者在長期實(shí)踐中總結(jié)出的優(yōu)秀設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與解決方案。掌握設(shè)計(jì)模式，不僅能夠顯著提升代碼的可復(fù)用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，更是從初級(jí)程序員邁向高級(jí)軟件工程師的重要標(biāo)志。為幫助廣大學(xué)習(xí)者更好地理解、掌握并應(yīng)用這些經(jīng)典模式，特編撰本考試題庫。本題庫旨在考察學(xué)習(xí)者對(duì)設(shè)計(jì)模式核心思想、適用場景、結(jié)構(gòu)組成及實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)的理解與運(yùn)用能力，題目類型多樣，難度梯度分明，兼具理論深度與實(shí)踐導(dǎo)向，可供高校課程考核、企業(yè)招聘測試及個(gè)人自學(xué)自測使用。一、單項(xiàng)選擇題（一）創(chuàng)建型模式1.單例模式（SingletonPattern）的核心意圖是確保一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。下列關(guān)于單例模式的說法中，錯(cuò)誤的是：A.懶漢式單例在首次使用時(shí)才創(chuàng)建實(shí)例B.餓漢式單例在類加載時(shí)就創(chuàng)建實(shí)例C.為保證線程安全，懶漢式單例通常需要雙重檢查鎖定（Double-CheckedLocking）機(jī)制D.單例模式的構(gòu)造函數(shù)通常設(shè)計(jì)為public，以便外部類可以自由實(shí)例化2.工廠方法模式（FactoryMethodPattern）定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但由子類決定要實(shí)例化的類是哪一個(gè)。工廠方法讓類的實(shí)例化推遲到子類。下列哪種場景最適合使用工廠方法模式？A.當(dāng)一個(gè)類不知道它所必須創(chuàng)建的對(duì)象的類的時(shí)候B.當(dāng)一個(gè)類希望由它的子類來指定它所創(chuàng)建的對(duì)象的時(shí)候C.當(dāng)類將創(chuàng)建對(duì)象的職責(zé)委托給多個(gè)幫助子類中的某一個(gè)，并且你希望將哪一個(gè)幫助子類是代理者這一信息局部化的時(shí)候D.以上所有選項(xiàng)3.抽象工廠模式（AbstractFactoryPattern）提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無需指定它們具體的類。抽象工廠模式與工廠方法模式的主要區(qū)別在于：A.抽象工廠模式創(chuàng)建的是單個(gè)產(chǎn)品，工廠方法模式創(chuàng)建的是產(chǎn)品族B.抽象工廠模式創(chuàng)建的是產(chǎn)品族，工廠方法模式創(chuàng)建的是單個(gè)產(chǎn)品C.抽象工廠模式只有一個(gè)抽象工廠類，工廠方法模式有多個(gè)抽象工廠類D.抽象工廠模式使用繼承，工廠方法模式使用組合（二）結(jié)構(gòu)型模式4.適配器模式（AdapterPattern）將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另一個(gè)接口。適配器模式讓那些接口不兼容的類可以一起工作。以下關(guān)于適配器模式的說法，不正確的是：A.適配器模式主要用于解決接口不兼容的問題B.對(duì)象適配器通過組合原接口實(shí)現(xiàn)，類適配器通過繼承原接口實(shí)現(xiàn)C.適配器模式會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此應(yīng)盡量在設(shè)計(jì)初期避免接口不兼容問題，而不是依賴適配器D.適配器模式一旦實(shí)現(xiàn)，就無法再適配新的接口5.裝飾器模式（DecoratorPattern）動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來說，裝飾器模式比生成子類更為靈活。裝飾器模式的關(guān)鍵在于：A.裝飾器類與被裝飾類必須實(shí)現(xiàn)不同的接口B.裝飾器類包含一個(gè)被裝飾類的引用，并在實(shí)現(xiàn)接口方法時(shí)調(diào)用被裝飾類的對(duì)應(yīng)方法C.裝飾器只能為對(duì)象添加一個(gè)額外職責(zé)D.裝飾器模式會(huì)改變原有對(duì)象的類型6.代理模式（ProxyPattern）為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問。下列哪種情況不宜使用代理模式？A.遠(yuǎn)程代理：為一個(gè)位于不同地址空間的對(duì)象提供一個(gè)本地的代理對(duì)象B.虛擬代理：根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建開銷很大的對(duì)象C.安全代理：控制對(duì)原始對(duì)象的訪問權(quán)限D(zhuǎn).當(dāng)需要向多個(gè)對(duì)象廣播請(qǐng)求時(shí)（三）行為型模式7.策略模式（StrategyPattern）定義了一系列算法，并將每一個(gè)算法封裝起來，使它們可以相互替換。策略模式讓算法獨(dú)立于使用它的客戶而變化。策略模式的核心角色不包括：A.環(huán)境類（Context）B.抽象策略類（Strategy）C.具體策略類（ConcreteStrategy）D.策略工廠類（StrategyFactory）8.觀察者模式（ObserverPattern）定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，這樣一來，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)時(shí)，它的所有依賴者都會(huì)收到通知并自動(dòng)更新。在觀察者模式中，被觀察者通常需要維護(hù)一個(gè)觀察者列表，并提供以下哪些方法？A.注冊觀察者、移除觀察者、通知觀察者B.注冊觀察者、獲取觀察者、通知觀察者C.添加觀察者、修改觀察者、刪除觀察者D.以上都不對(duì)9.模板方法模式（TemplateMethodPattern）定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。模板方法模式中，哪個(gè)角色負(fù)責(zé)定義算法骨架？A.抽象類（AbstractClass）B.具體子類（ConcreteClass）C.客戶端（Client）D.鉤子方法（HookMethod）二、簡答題1.請(qǐng)簡述單例模式的兩種主要實(shí)現(xiàn)方式（餓漢式與懶漢式），并分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。2.工廠方法模式與簡單工廠模式相比，在靈活性和可擴(kuò)展性方面有何優(yōu)勢？請(qǐng)舉例說明。3.什么是依賴倒轉(zhuǎn)原則？它與開閉原則有何關(guān)聯(lián)？在設(shè)計(jì)模式中，哪些模式體現(xiàn)了依賴倒轉(zhuǎn)原則？4.請(qǐng)闡述裝飾器模式與繼承在為對(duì)象添加新功能時(shí)的主要區(qū)別，并說明在什么情況下你會(huì)優(yōu)先選擇裝飾器模式。5.觀察者模式在實(shí)際應(yīng)用中非常廣泛，請(qǐng)舉例說明一個(gè)你熟悉的使用觀察者模式的場景，并分析其中的觀察者和被觀察者分別是什么，以及它們?nèi)绾谓换ァ?.策略模式和狀態(tài)模式在結(jié)構(gòu)上有一定的相似性，它們都涉及到上下文和一系列可替換的算法或行為。請(qǐng)分析這兩種模式的主要區(qū)別和各自的適用場景。三、分析與設(shè)計(jì)題1.題目描述：某在線購物平臺(tái)需要處理不同類型的支付方式，如信用卡支付、支付寶支付、微信支付等。每種支付方式都有其特定的支付流程（如驗(yàn)證、扣款、退款等），且未來可能會(huì)增加新的支付方式。請(qǐng)回答：(1)如果你是該平臺(tái)的設(shè)計(jì)師，你會(huì)選擇哪種設(shè)計(jì)模式來設(shè)計(jì)支付模塊？請(qǐng)說明理由。(2)請(qǐng)畫出該設(shè)計(jì)模式的核心類圖。(3)簡要描述客戶端如何使用你設(shè)計(jì)的支付模塊進(jìn)行支付操作。2.題目描述：某圖形編輯器軟件需要支持多種圖形對(duì)象的繪制，如圓形、矩形、三角形等。用戶可以選擇不同的圖形工具，然后在畫布上點(diǎn)擊或拖拽來創(chuàng)建相應(yīng)的圖形。請(qǐng)回答：(1)為了靈活地支持多種圖形的創(chuàng)建和切換，你會(huì)采用哪種設(shè)計(jì)模式？(2)請(qǐng)結(jié)合該場景，說明該設(shè)計(jì)模式中各個(gè)角色的具體職責(zé)。(3)如果需要為每種圖形添加“填充顏色”和“邊框顏色”的屬性設(shè)置，你會(huì)如何在現(xiàn)有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展？可以結(jié)合其他設(shè)計(jì)模式。3.題目描述：某公司的OA系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作流引擎，用于處理各類審批流程（如請(qǐng)假審批、報(bào)銷審批等）。不同的審批流程可能包含不同的審批環(huán)節(jié)和審批規(guī)則（如部門經(jīng)理審批、總經(jīng)理審批等），且審批環(huán)節(jié)的順序和條件也可能不同。請(qǐng)回答：(1)你認(rèn)為哪種或哪些設(shè)計(jì)模式可以應(yīng)用于工作流引擎的設(shè)計(jì)，以提高其靈活性和可擴(kuò)展性？請(qǐng)至少選擇一種主要模式進(jìn)行詳細(xì)闡述。(2)針對(duì)你選擇的主要設(shè)計(jì)模式，說明其在該工作流引擎