設計模式在系統架構中的應用試題及答案姓名：____________________

一、多項選擇題（每題2分，共20題）

1.下列哪項是設計模式的核心特點？

A.可重用性

B.可擴展性

C.高內聚低耦合

D.易維護性

E.以上都是

2.單例模式主要解決什么問題？

A.多例問題

B.確保一個類只有一個實例

C.實例過多導致資源浪費

D.無法保證實例的唯一性

E.以上都不是

3.觀察者模式適用于哪些場景？

A.對象之間存在一對多的依賴關系

B.當一個對象改變時，其他依賴對象都會得到通知

C.一個對象與多個觀察者存在交互

D.觀察者不關心具體的通知內容

E.以上都是

4.下列哪項不是策略模式的優點？

A.擴展性

B.易于替換

C.降低了系統的復雜性

D.降低了系統的耦合度

E.系統性能提高

5.命令模式的主要作用是什么？

A.解耦請求的發送者和接收者

B.實現對操作的撤銷

C.提高系統的復用性

D.便于進行事務處理

E.以上都是

6.以下哪個不屬于裝飾模式的特點？

A.動態地增加對象的功能

B.保持類的封裝性

C.不會改變類的繼承結構

D.增加類的實例數量

E.簡化類的設計

7.以下哪個不是模板方法模式的關鍵角色？

A.抽象類

B.具體類

C.實現類

D.模板方法

E.模板實現

8.以下哪個不是代理模式的優勢？

A.保護目標對象

B.提供統一的接口

C.職責解耦

D.降低系統復雜度

E.提高系統性能

9.以下哪個不是享元模式的優點？

A.提高系統性能

B.降低內存消耗

C.降低系統復雜度

D.降低代碼可讀性

E.提高代碼可維護性

10.以下哪個不是工廠模式的特點？

A.創建對象的過程封裝在一個類中

B.降低系統的耦合度

C.提高代碼可復用性

D.增加系統復雜性

E.提高代碼可讀性

11.以下哪個不是適配器模式的應用場景？

A.將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口

B.允許使用不兼容的接口的對象

C.增加新的接口

D.提高代碼的可復用性

E.提高代碼的可維護性

12.以下哪個不是中介者模式的作用？

A.解耦多個對象之間的交互

B.減少系統之間的耦合度

C.提高代碼的可維護性

D.降低系統性能

E.提高代碼的可復用性

13.以下哪個不是職責鏈模式的特點？

A.將請求在多個對象之間傳遞

B.允許用戶在不改變對象結構的情況下動態地改變處理者

C.提高代碼的可復用性

D.降低系統的耦合度

E.增加系統復雜性

14.以下哪個不是命令模式的缺點？

A.請求發送者和接收者之間的耦合度增加

B.系統中存在大量的命令類

C.系統性能降低

D.提高代碼的可讀性

E.提高代碼的可維護性

15.以下哪個不是工廠方法模式的優勢？

A.降低系統復雜性

B.提高代碼可復用性

C.降低代碼耦合度

D.增加代碼可維護性

E.降低系統性能

16.以下哪個不是模板方法模式的應用場景？

A.處理過程包含多個步驟

B.需要為不同的步驟定義不同的算法

C.需要為相同的步驟定義相同的算法

D.算法步驟不固定

E.算法步驟過于復雜

17.以下哪個不是中介者模式的特點？

A.降低對象之間的耦合度

B.提高系統的可擴展性

C.提高系統的可維護性

D.增加系統復雜性

E.降低系統性能

18.以下哪個不是享元模式的優點？

A.提高系統性能

B.降低內存消耗

C.降低系統復雜度

D.增加代碼耦合度

E.提高代碼可讀性

19.以下哪個不是策略模式的特點？

A.提高代碼可復用性

B.降低系統耦合度

C.降低系統復雜度

D.提高代碼可維護性

E.增加系統性能

20.以下哪個不是代理模式的應用場景？

A.對象創建開銷大

B.對象需要懶加載

C.對象需要安全控制

D.對象需要訪問控制

E.以上都不是

二、判斷題（每題2分，共10題）

1.設計模式是一系列解決特定問題的代碼模板。（）

2.單例模式可以保證一個類只有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。（）

3.觀察者模式適用于對象之間存在一對一的依賴關系。（）

4.策略模式通過定義一系列算法，將每個算法封裝起來，并使它們可以相互替換。（）

5.裝飾模式可以在不修改對象結構的情況下給對象添加額外的職責。（）

6.模板方法模式定義了一個算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實現。（）

7.代理模式可以為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。（）

8.中介者模式通過引入一個中介對象，將多個對象之間的復雜關系簡化為兩兩關系。（）

9.職責鏈模式可以將請求在多個處理者之間傳遞，直到有一個處理者處理它。（）

10.工廠方法模式定義了一個創建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。（）

三、簡答題（每題5分，共4題）

1.簡述單例模式的工作原理。

2.舉例說明裝飾模式在Java中的應用。

3.如何理解策略模式中的“開閉原則”？

4.舉例說明中介者模式在軟件開發中的應用場景。

四、論述題（每題10分，共2題）

1.論述設計模式在系統架構設計中的重要性，并結合實際案例進行分析。

2.分析設計模式在軟件系統開發過程中如何幫助提高代碼質量，并舉例說明。

試卷答案如下：

一、多項選擇題答案

1.E

2.B

3.E

4.E

5.E

6.D

7.C

8.E

9.D

10.D

11.C

12.D

13.E

14.A

15.D

16.E

17.D

18.D

19.E

20.E

二、判斷題答案

1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

6.√

7.√

8.√

9.√

10.√

三、簡答題答案

1.單例模式的工作原理是通過私有化構造函數，阻止外部直接創建對象實例，然后提供一個靜態方法返回這個實例的唯一引用。在類加載時，會創建這個類的唯一實例，并存儲在一個靜態變量中，以后每次調用獲取實例的方法時，都會返回這個已創建的實例。

2.裝飾模式在Java中的應用示例：使用裝飾模式可以為文本對象添加樣式（如粗體、斜體等）。通過創建一個文本裝飾類，該類繼承自文本類，并添加樣式屬性，可以在不修改文本類本身的情況下，通過創建裝飾對象來增加文本的樣式。

3.策略模式中的“開閉原則”指的是軟件實體應該對擴展開放，對修改封閉。這意味著策略模式允許在不修改原有代碼的情況下，通過添加新的策略類來擴展系統的功能。

4.中介者模式在軟件開發中的應用場景示例：在一個聊天軟件中，用戶之間通過服務器進行消息傳遞。使用中介者模式，可以將每個用戶對象與服務器對象解耦，用戶只需要通過服務器對象來發送和接收消息，而不需要直接與其他用戶對象通信。

四、論述題答案

1.設計模式在系統架構設計中的重要性體現在它能夠提供可重用、可維護和可擴展的解決方案。通過使用設計模式，可以降低系統間的耦合度，提高代碼的模塊化程度，使得系統更加靈活和易于維護。實際案例可以是使用工廠模式創建對象，使用觀察者模式處理事件，使用策略模式處理不同的業務邏輯等。