2025年軟件設計師專業考試模擬試卷：軟件設計模式與原則試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單選題（每題2分，共20分）1.在面向對象設計中，以下哪個原則強調“開閉原則”？A.單一職責原則B.開放封閉原則C.里氏替換原則D.依賴倒置原則2.以下哪種設計模式適用于對象之間的多對多關系？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式3.在設計模式中，以下哪種模式用于將一個類的接口轉換成客戶希望的另一個接口？A.策略模式B.適配器模式C.裝飾者模式D.門面模式4.在設計模式中，以下哪種模式用于在運行時動態地選擇算法的行為？A.策略模式B.工廠模式C.觀察者模式D.命令模式5.以下哪種設計模式強調將對象創建和對象使用分離？A.工廠模式B.建造者模式C.抽象工廠模式D.原型模式6.在設計模式中，以下哪種模式用于處理多個對象之間的一對多關系？A.裝飾者模式B.觀察者模式C.適配器模式D.組合模式7.在設計模式中，以下哪種模式用于實現一個類的方法，使得該方法可以在不同的時間點執行不同的操作？A.策略模式B.命令模式C.觀察者模式D.裝飾者模式8.以下哪種設計模式適用于將多個對象合并為一個對象，以簡化客戶端代碼？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.組合模式9.在設計模式中，以下哪種模式用于將一個類的方法分解成多個更小的方法，以提高代碼的可讀性和可維護性？A.工廠模式B.建造者模式C.策略模式D.分解器模式10.以下哪種設計模式適用于在運行時動態地添加或刪除組件的功能？A.策略模式B.工廠模式C.適配器模式D.裝飾者模式二、多選題（每題3分，共30分）1.以下哪些設計模式遵循單一職責原則？A.工廠模式B.策略模式C.觀察者模式D.裝飾者模式2.以下哪些設計模式遵循開閉原則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式3.以下哪些設計模式遵循里氏替換原則？A.工廠模式B.策略模式C.觀察者模式D.裝飾者模式4.以下哪些設計模式遵循依賴倒置原則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.命令模式5.以下哪些設計模式遵循接口隔離原則？A.工廠模式B.策略模式C.觀察者模式D.裝飾者模式6.以下哪些設計模式遵循迪米特法則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式7.以下哪些設計模式遵循合成復用原則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.組合模式8.以下哪些設計模式遵循迪米特法則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式9.以下哪些設計模式遵循迪米特法則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.組合模式10.以下哪些設計模式遵循迪米特法則？A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式三、判斷題（每題2分，共20分）1.單一職責原則要求一個類只負責一項職責。（）2.開放封閉原則要求對擴展開放，對修改封閉。（）3.里氏替換原則要求子類可以替換基類。（）4.依賴倒置原則要求高層模塊不應該依賴于低層模塊，二者都依賴于抽象。（）5.接口隔離原則要求接口盡量小，且接口內的方法盡量少。（）6.迪米特法則要求類之間解耦，降低類之間的耦合度。（）7.合成復用原則要求優先使用繼承，而不是組合。（）8.工廠模式是一種創建型設計模式。（）9.建造者模式是一種創建型設計模式。（）10.適配器模式是一種行為型設計模式。（）四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述設計模式在軟件開發中的作用。2.解釋開閉原則（Open-ClosedPrinciple）的含義及其在軟件開發中的應用。3.舉例說明策略模式（StrategyPattern）在軟件開發中的應用場景。五、編程題（共40分）編寫一個程序，實現一個簡單的計算器，該計算器支持加、減、乘、除四種基本運算。要求使用工廠模式（FactoryPattern）來創建不同的運算類，并使用一個運算接口來定義運算方法。```java//運算接口interfaceOperation{doublecalculate(doublea,doubleb);}//加法運算類classAdditionimplementsOperation{publicdoublecalculate(doublea,doubleb){returna+b;}}//減法運算類classSubtractionimplementsOperation{publicdoublecalculate(doublea,doubleb){returna-b;}}//乘法運算類classMultiplicationimplementsOperation{publicdoublecalculate(doublea,doubleb){returna*b;}}//除法運算類classDivisionimplementsOperation{publicdoublecalculate(doublea,doubleb){returna/b;}}//工廠類classOperationFactory{publicstaticOperationgetOperation(Stringoperator){if(operator.equals("+")){returnnewAddition();}elseif(operator.equals("-")){returnnewSubtraction();}elseif(operator.equals("*")){returnnewMultiplication();}elseif(operator.equals("/")){returnnewDivision();}returnnull;}}//主類publicclassCalculator{publicstaticvoidmain(String[]args){doublea=10;doubleb=5;Operationoperation=OperationFactory.getOperation("*");doubleresult=operation.calculate(a,b);System.out.println("Result:"+result);}}```六、論述題（共30分）論述設計模式在軟件開發中的重要性，并舉例說明至少三種設計模式在軟件開發中的應用及其帶來的好處。本次試卷答案如下：一、單選題（每題2分，共20分）1.B.開放封閉原則解析：開閉原則（Open-ClosedPrinciple）是SOLID原則之一，它要求軟件實體（如類、模塊、函數等）應該對擴展開放，對修改封閉。這意味著實體在添加新功能時，無需修改原有代碼。2.C.適配器模式解析：適配器模式（AdapterPattern）用于將一個類的接口轉換成客戶希望的另一個接口。它允許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。3.B.適配器模式解析：適配器模式同樣用于將一個類的接口轉換成客戶希望的另一個接口。4.A.策略模式解析：策略模式（StrategyPattern）允許在運行時動態選擇算法的行為。它定義了一系列算法，并將每一個算法封裝起來，使它們可以互相替換。5.A.工廠模式解析：工廠模式（FactoryPattern）是一種創建型設計模式，它將對象的創建和對象的使用分離，使對象的創建與對象的類解耦。6.D.組合模式解析：組合模式（CompositePattern）用于處理多個對象之間的一對多關系，它將對象組合成樹形結構以表示部分-整體的層次結構。7.B.命令模式解析：命令模式（CommandPattern）將一個請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志來參數化其他對象。8.D.組合模式解析：組合模式同樣適用于將多個對象合并為一個對象，以簡化客戶端代碼。9.C.策略模式解析：策略模式通過將算法封裝起來，允許算法之間進行替換，以提高代碼的可讀性和可維護性。10.D.裝飾者模式解析：裝飾者模式（DecoratorPattern）動態地給一個對象添加一些額外的職責，而不改變其接口。二、多選題（每題3分，共30分）1.A.單一職責原則B.開放封閉原則C.里氏替換原則D.依賴倒置原則解析：以上四個原則都是SOLID原則的一部分，它們都是面向對象設計中的重要原則。2.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式解析：開閉原則要求軟件實體對擴展開放，對修改封閉，以上四種設計模式都遵循這一原則。3.A.工廠模式B.策略模式C.觀察者模式D.裝飾者模式解析：里氏替換原則要求子類可以替換基類，以上四種設計模式都遵循這一原則。4.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.命令模式解析：依賴倒置原則要求高層模塊不應該依賴于低層模塊，二者都依賴于抽象，以上四種設計模式都遵循這一原則。5.A.工廠模式B.策略模式C.觀察者模式D.裝飾者模式解析：接口隔離原則要求接口盡量小，且接口內的方法盡量少，以上四種設計模式都遵循這一原則。6.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式解析：迪米特法則要求類之間解耦，降低類之間的耦合度，以上四種設計模式都遵循這一原則。7.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.組合模式解析：合成復用原則要求優先使用組合，而不是繼承，以上四種設計模式都遵循這一原則。8.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式解析：迪米特法則要求類之間解耦，降低類之間的耦合度，以上四種設計模式都遵循這一原則。9.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.組合模式解析：合成復用原則要求優先使用組合，而不是繼承，以上四種設計模式都遵循這一原則。10.A.工廠模式B.建造者模式C.適配器模式D.觀察者模式解析：迪米特法則要求類之間解耦，降低類之間的耦合度，以上四種設計模式都遵循這一原則。三、判斷題（每題2分，共20分）1.√解析：單一職責原則要求一個類只負責一項職責，確保代碼的清晰和可維護性。2.√解析：開放封閉原則要求軟件實體對擴展開放，對修改封閉，以適應變化。3.√解析：里氏替換原則要求子類可以替換基類，確保代碼的靈活性和可擴展性。4.√解析：依賴倒置原則要求高層模塊不應該依賴于低層模塊，二者都依賴于抽象，以降低模塊之間的耦合度