务实架构设计模式试题及答案

务实架构设计模式试题及答案姓名：____________________

一、单项选择题（每题1分，共20分）

1.在设计模式中，用于创建对象实例的标准方法模式是：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

2.以下哪种设计模式用于在系统中实现一个类，该类负责创建对象，同时隐藏创建逻辑的细节：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

3.在设计模式中，用于处理多个对象之间相互依赖关系的模式是：

A.观察者模式

B.职责链模式

C.中介者模式

D.适配器模式

4.以下哪种设计模式用于实现一个接口，该接口定义了多个实现类，客户端可以透明地切换这些实现类：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

5.在设计模式中，用于在系统中实现一个类，该类负责创建对象，同时隐藏创建逻辑的细节，并且确保系统中只有一个实例的模式是：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

6.以下哪种设计模式用于将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.适配器模式

7.在设计模式中，用于处理多个对象之间相互依赖关系的模式是：

A.观察者模式

B.职责链模式

C.中介者模式

D.适配器模式

8.以下哪种设计模式用于实现一个接口，该接口定义了多个实现类，客户端可以透明地切换这些实现类：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

9.在设计模式中，用于创建对象实例的标准方法模式是：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

10.以下哪种设计模式用于在系统中实现一个类，该类负责创建对象，同时隐藏创建逻辑的细节，并且确保系统中只有一个实例的模式是：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

二、多项选择题（每题3分，共15分）

1.以下哪些设计模式属于创建型模式：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

E.观察者模式

2.以下哪些设计模式属于行为型模式：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.职责链模式

E.中介者模式

3.以下哪些设计模式属于结构型模式：

A.工厂模式

B.单例模式

C.适配器模式

D.装饰者模式

E.门面模式

4.以下哪些设计模式属于创建型模式：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.抽象工厂模式

E.观察者模式

5.以下哪些设计模式属于行为型模式：

A.工厂模式

B.单例模式

C.建造者模式

D.职责链模式

E.中介者模式

三、判断题（每题2分，共10分）

1.工厂模式是一种创建型设计模式，它通过一个工厂类来创建对象实例。（）

2.单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。（）

3.建造者模式是一种创建型设计模式，它将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。（）

4.抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。（）

5.观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。（）

6.职责链模式是一种行为型设计模式，它将请求的发送者和接收者解耦，使得请求的处理可以被动态地指定。（）

7.中介者模式是一种行为型设计模式，它用一个中介对象来封装一系列的对象交互，使对象之间不需要显式地相互引用，从而降低它们之间的耦合度。（）

8.适配器模式是一种结构型设计模式，它允许将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。（）

9.装饰者模式是一种结构型设计模式，它动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其接口。（）

10.门面模式是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口，使得子系统更容易使用。（）

四、简答题（每题10分，共25分）

1.题目：请简述工厂模式的基本原理及其在软件开发中的应用场景。

答案：工厂模式是一种创建型设计模式，其基本原理是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂模式在软件开发中的应用场景包括但不限于：当系统需要创建的对象类型很多，并且这些对象类型是相互独立的；当系统需要创建的对象类型不确定，或者在未来可能会增加新的对象类型；当对象的创建过程复杂，需要封装和简化创建逻辑，避免客户端直接调用创建方法。

2.题目：解释单例模式的特点和适用场景。

答案：单例模式是一种创建型设计模式，其特点是一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。单例模式适用于以下场景：当系统只需要一个实例来控制对资源的访问时；当系统中的某些资源是不可共享的，且只有一个实例可以操作这些资源时；当系统中的某些操作需要全局状态，而全局状态只能由一个实例来维护时。

3.题目：简述建造者模式的基本原理和与工厂模式的区别。

答案：建造者模式是一种创建型设计模式，其基本原理是将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。与工厂模式相比，建造者模式更加关注对象的内部构建过程，而不是对象的创建过程。工厂模式通常用于创建对象实例，而建造者模式则用于构建复杂对象。区别在于：工厂模式关注实例化，建造者模式关注构建过程。

五、论述题

题目：论述在互联网架构设计中，如何合理运用设计模式以提高系统的可扩展性和可维护性。

答案：在互联网架构设计中，合理运用设计模式对于提高系统的可扩展性和可维护性至关重要。以下是一些关键点：

1.**选择合适的设计模式**：根据具体的应用场景和需求选择最合适的设计模式。例如，对于对象创建，可以使用工厂模式或建造者模式；对于对象间的解耦，可以使用单例模式、观察者模式或中介者模式。

2.**遵循单一职责原则**：每个类和模块应该只负责一项职责。通过将职责分解到不同的类和模块中，可以降低系统的复杂度，提高可维护性。

3.**使用接口和抽象类**：通过定义接口和抽象类，可以实现代码的复用和扩展。接口定义了类应该实现的方法，而抽象类提供了实现这些方法的框架。

4.**实现开闭原则**：系统应该对扩展开放，对修改封闭。这意味着系统可以通过添加新的模块或组件来扩展功能，而不需要修改现有的代码。

5.**运用策略模式**：策略模式允许在运行时选择算法的行为。这种模式使得算法可以在不改变客户端代码的情况下被替换，从而提高系统的灵活性和可扩展性。

6.**利用模板方法模式**：模板方法模式定义了一个操作中的算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。这种方式可以确保在子类中执行操作的一致性，同时允许子类在不改变整体流程的情况下改变部分行为。

7.**考虑组合和继承**：合理使用组合和继承可以提高代码的复用性和可维护性。组合通常比继承更加灵活，因为它允许在运行时动态地添加或删除组件。

8.**使用适配器模式**：当需要将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口时，适配器模式非常有用。它可以允许不兼容的接口协同工作，从而提高系统的兼容性和可扩展性。

9.**应用装饰者模式**：装饰者模式可以在不修改对象的基础上，动态地给对象添加额外的职责。这种模式适用于需要添加功能但又不希望修改原有代码的情况。

10.**保持系统的松耦合**：通过减少类之间的直接依赖，可以使得系统的各个部分更加独立，便于单独开发和测试，从而提高系统的可维护性和可扩展性。

试卷答案如下

一、单项选择题（每题1分，共20分）

1.D

解析思路：工厂模式用于创建对象实例的标准方法，选项D是正确的。

2.A

解析思路：单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，选项A符合定义。

3.C

解析思路：中介者模式用于处理多个对象之间相互依赖关系，选项C是正确的。

4.D

解析思路：抽象工厂模式定义了创建对象的接口，选项D是正确的。

5.B

解析思路：单例模式确保系统中只有一个实例，选项B符合定义。

6.D

解析思路：适配器模式用于将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，选项D是正确的。

7.B

解析思路：职责链模式用于请求的发送者和接收者解耦，选项B是正确的。

8.D

解析思路：抽象工厂模式允许创建相关或依赖对象的家族，选项D是正确的。

9.A

解析思路：工厂模式是创建对象实例的标准方法，选项A是正确的。

10.B

解析思路：单例模式确保系统中只有一个实例，选项B符合定义。

二、多项选择题（每题3分，共15分）

1.ABCD

解析思路：工厂模式、单例模式、建造者模式、抽象工厂模式都属于创建型模式。

2.CDE

解析思路：职责链模式、中介者模式、适配器模式都属于行为型模式。

3.CDE

解析思路：适配器模式、装饰者模式、门面模式都属于结构型模式。

4.ABCD

解析思路：工厂模式、单例模式、建造者模式、抽象工厂模式都属于创建型模式。

5.CDE

解析思路：职责链模式、中介者模式、适配器模式都属于行为型模式。

三、判断题（每题2分，共10分）

1.×

解析思路：工厂模式是创建对象实例的标准方法，不是用于创建对象实例的标准方法。

2.√

解析思路：单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

3.√

解析思路：建造者模式将复杂对象的构建与它的表示分离，允许创建不同的表示。

4.√

解析思路：抽象工厂模式提供接口来创建相关或依赖对象的家族，不需要明确指定具体类。

5.×

解析思路：观察者模式是一种行为型设计模式，但不是定义对象之间的一对多依赖关系。

6.√