學習中心：_院校學號：—姓名學習中心：_院校學號：—姓名課程名稱課程名稱:軟件設計模式 東北大學繼續教育學院軟件設計模式試卷（作業考核線上2）卷（共7頁）總分題號二三四五六七八九十得分一、單選題（共40分，每題2分）.常用的基本設計模式可分為（A）A.創建型、結構型和行為型 B.對象型、結構型和行為型C.過程型、結構型和行為型 D.抽象型、接口型和實現型.對以下開閉原則的描述錯誤的是（A）A.開閉原則與“對可變性的封裝原則”沒有相似性B.找到個系統的可變元素，將它封裝起來，叫開閉原則C.對修改關閉，是其原則之一D.從抽象層導出一個或多個新具體類可以改變系統的行為，是其原則之一3.“不要和陌生人說話”是（D）原則的通俗表述。A.接口隔離B.里氏替換C.依賴倒置D.迪米特.當創建一個具體的對象而又不希望指定具體的類時，可以使用（D）A.結構型B.創建型C.行為型D.以上都可以.以下（C）是利用一個對象，快速地生成一批對象。A.抽象工廠（AbstractFactory）模式B.原型（Prototype）模式C.合成（Composite）模式 D.橋接（Bridge）模式.以下（B）用來描述建造者（Builder）。定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示C.保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全周訪問點D.運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象.以下（C）用來描述工廠方法（FactoryMethod）模式。提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作。它使用戶可以在不改變各元素的類的前提下定義作用于這些元素的新操作定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。該模式使一個類的實例化延遲到其子類定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨立于使用它的客戶而變化.對象適配器模式是（A）原則的典型應用。將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口，本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。定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作，它使用戶可以在不改變各元素的類的前提下定義作用于這些元素的新操作將一個請求封裝為一個對象，從而使用戶可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作.關于模式適用性，以下（D）不適合使用Flyweight（享元）模式。一個應用程序使用了大量的對象完全由于使用大量的對象，造成很大的存儲開銷對象的大多數狀態都可變為外部狀態用戶想使用一個已經存在的類，而它的接口不符合用戶的需求.如果有一個2MB的文本（英文字母），為了對其中的字母進行分類和計數，若為文本中的每個字母都定義一個對象顯然不合實際，對與該問題最好可使用的模式是（A）。A.裝飾（Decorator）模式B.享元（Flyweight）模式C.合成（Composite）模式D.命令（Command）模式.關于模式適用性，以下（B）適合使用組合（Composite）模式。用戶想使用一個已經存在的類，而它的接口不符合用戶的需求當一個類的實例只能有幾個不同狀態組合中的一種時用戶想表示對象的部分－整體層次結構一個對象的行為取決于它的狀態，并且它必須在運行時根據狀態改變它的行為12.以下意圖（B）可用來描述命令（Command）。A.將一個請求封裝為一個對象，從而使用戶可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作B.定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可相互替換，本模式使得算法可獨立于使用它的客戶而變化為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點.以下不屬于行為型模式的是（B）。A.命令（Command）B.策略（Strategy）C.備忘錄（Memento）D.橋接（Bridge）.關于模式適用性，以下（B）不適合使用模板方法（TemplateMethod）模式。一次性實現－個算法的不變的部分，并將可變的行為留給子類來實現當對一個對象的改變需要同時改變其他對象，而不知道具體有多少對象有待改變各子類中公共的行為應被提取出來并集中到一個公共父類中以避免代碼重復。首先識別現有代碼中的不同之處，并且將不同之處分離為新的操作。最后，用一個調用這些新的操作的模板方法來替換這些不同的代碼D.控制子類擴展。模板方法只在特定點調用“hook”操作，這樣就只允許在這些點進行擴展.關于模式適用性，（B）不適合使用職責鏈（ChainofResponsibility）模式。有多個的對象可以處理一個請求，哪個對象處理該請求運行時刻自動確定在需要用比較通用和復雜的對象指針代替簡單的指針的時候用戶想在不明確指定接收者的情況下，向多個對象中的一個提交一個請求可處理一個請求的對象集合應被動態指定.以下意圖（B）可用來描述中介者（Mediator）。提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，而又不需暴露該對象的內部表示將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立變化定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類用－個中介對象來封裝一系列的對象交互.以下意圖（B）可用來描述解釋器（Interpreter）。將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立變化給定一個語言，定義它的文法的一種表示，并定義一個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問.以下意圖（B）可用來描述訪問者（Visitor）。定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴于它的對都得到通知并被自動更新表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，并在該對象之外保存這個狀態，這樣以后就可將該對象恢復到原先保存的狀態用原型實例指定創建對象的種類，并且通過復制這些原型創建新的對象.以下意圖（B）可用來描述狀態（State）。使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發送者和接收者之間的精合關系提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素而又不需暴露該對象的內部表示允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它的類在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，并在該對象之外保存這個狀態，這樣以后就可將該對象恢復到原先保存的狀態.設計模式具有的優點（B）。適應需求變化 B.程序易于理解C.減少開發過程中的代碼開發工作量D.簡化軟件系統的設計二、多選題（共10分，每題2分）以下是模式的基本要素的是（ABCD）。A.名稱B.意圖C.解決方案D.參與者和協作者以下屬于創建型模式的是（AC）。A.抽象工廠（AbstractFactory）模式B.合成（Composite）模式C.單例（Singleton）模式 D.橋接（Bridge）模式以下關于結構型模式說法正確的是（ABCD）。A.結構型模式可以在不破壞類封裝性的基礎上，實現新的功能結構型模式主要用于創建一組對象C.結構型模式可以創建一組類的統一訪問接口D.結構型模式可以在不破壞類封裝性的基礎上，使類可以同不曾估計到的系統進行交互以下屬于行為對象模式的是（BCD）。A.裝飾（Decorator）模式B.迭代器（Iterator）模式C.命令（Command）模式D.中介者（Mediator）模式下面（ACD）是訪問者模式的優缺點。A.訪問者模式使得易于增加新的操作B.訪問者集中相關的操作而分離無關的操作C.增加新的ConcreteElment類很困難D.通過類層次進行訪問三、判斷題（共10分，每題1分；請在認為正確的題目后面寫T，錯誤的題目后面寫F）設計模式的兩大主題是系統復用與系統擴展。（T）抽象工廠模式提供了一系列相關或相互依賴對象的接口且必須指定他們具體的類。（F）對象適配器模式是依賴倒轉原則的典型應用。（F）Open-Close原則的含義是一個軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉。（T）Singleton（單例）模式屬于結構性模式。（F）常用的設計模式可分為過程型、創建型和結構型。（F）對觀察者模式，觸發事件的對象——Subject對象不需要知道觀察事件的所有對象。（T）通過在問題領域中使用模式，可以用一種不同的方式來看待問題。T）對象適配器模式是依賴倒轉原則的典型應用。（F）TemplateMethod是用以幫助從不同的步驟中抽象出一個通用的過程的模式。（T）四、名詞解釋（共15分，每題3分）設計模式答：是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。開閉原則答：一個軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉，即在不修改源代碼的基礎上擴展一個系統的行為。單一職責原則答：一個對象應該只包含單一的職責，并且該職責被完整地封裝在一個類中。依賴關系答：依賴關系是一種使用關系，它是對象之間相合度最弱的一種關聯方式，是臨時性的關聯。組合關系答：組合關系也是關聯關系的一種，也表示類之間的整體與部分的關系，但它是一種更強烈的聚合關系，是contains-a關系。在組合關系中，整體對象可以控制部分對象的生命周期，一旦整體對象不存在，部分對象也將不存在，部分對象不能脫離整體對象而存在。五、簡答題(共15分，每題5分)設計模式一般有哪幾個基本要素？答：設計模式一般有如下幾個基本要素：模式名稱、問題、目的、解決方案、效果、實例代碼和相關設計模式，其中的關鍵元素包括模式名稱、問題、解決方案和效果。創建型模式分包括哪幾種設計模式，各是什么并簡要說明。答：⑴單例(Singleton)模式：某個類只能生成一個實例，該類提供了一個全局訪問點供外部獲取該實例，其拓展是有限多例模式。⑵原型(Prototype)模式：將一個對象作為原型，通過對其進行復制而克隆出多個和原型類似的新實例。⑶工廠方法(FactoryMethod)模式：定義一個用于創建產品的接口，由子類決定生產什么產品。⑷抽象工廠(AbstractFactory)模式：提供一個創建產品族的接口，其每個子類可以生產一系列相關的產品。⑸建造者(Builder)模式：將一個復雜對象分解成多個相對簡單的部分，然后根據不同需要分別創建它們，最后構建成該復雜對象。說明訪問者模式的定義與主要優缺點。答：定義：表示一個作用于其對象結構中的各元素的操作，它使你可以在不改變各元素類的前提下定義作用于這些元素的新操作。優點：訪問者模式使得易于增加新的操作訪問者使得增加依賴于復雜對象結構的構件的操作變得容易了。僅需增加一個新的訪問者即可在一個對象結構上定義一個新的操作。相反,如果每個功能都分散在多個類之上的話,定義新的操作時必須修改每一類。訪問者集中相關的操作而分離無關的操作相關的行為不是分布在定義該對象結構的各個類上,而是集中在一個訪問者中。無關行為卻被分別放在它們各自的訪問者子類中。這就既簡化了這些元素的類,也簡化了在這些訪問者中定義的算法。所有與它的算法相關的數據結構都可以被隱藏在訪問者中。缺點：1.增加新的ConcreteElement類很困難Visitor模式使得難以增加新的Element的子類。每添加一個新的ConcreteElement都要在Vistor中添加一個新的抽象操作，并在每一個ConcretVisitor類中實現相應的操作。有時可以在Visitor中提供一個缺省的實現，這一實現可以被大多數的ConcreteVisitor繼承,但這與其說是一個規律還不如說是一種例外。所以在應用訪問者模式時考慮關鍵的問題是系統的哪個部分會經常變化,是作用于對象結構上的算法呢還是構成該結構的各個對象的類。如果老是有新的ConcretElement類加入進來的話，Vistor類層次將變得難以維護。在這種情況下，直接在構成該結構的類中定義這些操作可能更容易一些。如果Element類層次是穩定的，而你不斷地增加操作獲修改算法，訪問者模式可以幫助你管理這些改動。六、綜合題（共10分）當“人民幣匯率”升值時，進口公司的進口產品成本降低且利潤率提升，出口公司的出口產品收入降低且利潤率降低；當“人民幣匯率”貶值時，進口公司的進口產品成本提升且利潤率降低，出口公司的出口產品收入提升且利潤率提升。利用觀察者模式設計一個程序，分析“人民幣匯率”的升值或貶值對進口公司的進口產品成本或出口公司的出口產品收入以及公司的利潤率的影響。提示：這里的匯率（Rate）類是抽象目標類，它包含了保存觀察者（Company）的List和增加/刪除觀察者的方法，以及有關匯率改變的抽象方法change（intnumber）；而人民幣匯率(RMBrate)類是具體目標，它實現了父類的change(intnumber)方法，即當人民幣匯率發生改變時通過相關公司；公司(Company)類是抽象觀察者，它定義了一個有關匯率反應的抽象方法respons巳(intnumber)；進口公司(ImportCompany)類和出口公司(ExportCompany)類是具體觀察者類，它們實現了父類的response(intnumber)方法，即當它們接收到匯率發生改變的通知時作為相應的反應。請畫出該程序的類圖。packageobserver;importjava.util.*;publicclassObserverPattern{publicstaticvoidmain(String[]args){Subjectsubject=newConcreteSubject();Observerobs1=newConcreteObserver1();Observerobs2=newConcreteObserver2();subject.add(obs1);subject.add(obs2);subject.notifyObserver();}}//抽象目標abstractclassSubject{protectedList<Observer>observers=ne