2025年软件设计师考试软件系统设计模式与应用试题

2025年软件设计师考试软件系统设计模式与应用试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、面向对象设计原则要求：请根据面向对象设计原则，判断以下陈述的正确性。1.开闭原则要求软件实体应对扩展开放，对修改封闭。2.里氏替换原则要求子类必须能够替换掉父类。3.依赖倒置原则要求抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。4.接口隔离原则要求一个类应该只依赖于它需要的接口。5.合成复用原则要求优先使用对象组合而不是继承。6.封装原则要求隐藏对象内部状态和实现细节。7.软件实体类应尽可能少地依赖于其他实体类。8.实体类应具有独立性，降低耦合度。9.一个实体类应该有一个清晰的职责。10.实体类应尽可能避免使用全局变量。二、设计模式要求：请根据以下设计模式的特点，选择正确的模式。1.在一个系统中，经常需要使用多个相同的行为，以下哪个设计模式最适合实现这种行为？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.观察者模式2.以下哪个设计模式主要用于解决创建对象时，需要大量重复代码的问题？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.观察者模式3.在以下场景中，以下哪个设计模式最适合实现？场景：一个程序需要根据不同的用户输入，执行不同的操作。A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.观察者模式4.以下哪个设计模式适用于将一个复杂的类分解成多个更易于管理的类？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.组合模式5.在以下场景中，以下哪个设计模式最适合实现？场景：一个系统需要处理多个命令，并且命令的执行顺序可能会改变。A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.观察者模式6.以下哪个设计模式适用于将对象之间的复杂依赖关系简化？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.适配器模式7.在以下场景中，以下哪个设计模式最适合实现？场景：一个系统需要处理多个对象之间的观察者关系。A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.观察者模式8.以下哪个设计模式适用于将一个接口分解成多个更易于管理的接口？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.适配器模式9.在以下场景中，以下哪个设计模式最适合实现？场景：一个系统需要处理多个对象之间的组合关系。A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.组合模式10.以下哪个设计模式适用于将一个对象转换成另一种类型，而不改变其结构？A.工厂模式B.策略模式C.命令模式D.适配器模式四、设计模式的应用要求：根据以下场景，选择合适的设计模式并简要说明理由。1.场景：一个在线购物系统需要处理不同支付方式，如信用卡、支付宝、微信支付等。2.场景：一个图书馆管理系统需要根据图书的类型（如小说、科技、历史等）来决定借阅规则。3.场景：一个在线游戏需要根据玩家的角色（如战士、法师、牧师等）来赋予不同的技能。4.场景：一个邮件发送系统需要支持多种邮件格式，如文本、HTML、附件等。5.场景：一个视频播放器需要支持多种视频格式，如MP4、AVI、MKV等。6.场景：一个在线论坛需要支持多种通知方式，如邮件、短信、站内信等。五、设计模式的优缺点要求：针对以下设计模式，分别列出其优点和缺点。1.工厂模式2.策略模式3.命令模式4.观察者模式5.适配器模式6.组合模式六、设计模式的适用场景要求：根据以下场景，选择合适的设计模式并简要说明理由。1.场景：一个企业需要根据不同的季节调整促销活动。2.场景：一个在线教育平台需要根据学生的学习进度调整课程难度。3.场景：一个天气预报系统需要根据不同的天气情况提供不同的预警信息。4.场景：一个在线银行系统需要根据用户的账户类型提供不同的服务。5.场景：一个在线音乐播放器需要根据用户的喜好推荐歌曲。6.场景：一个在线购物系统需要根据用户的购物习惯推荐商品。本次试卷答案如下：一、面向对象设计原则1.正确。开闭原则要求软件实体应对扩展开放，对修改封闭，即软件实体应该尽量不修改源代码，通过扩展来实现功能的增加。2.正确。里氏替换原则要求子类必须能够替换掉父类，以保持系统行为的正确性。3.正确。依赖倒置原则要求抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象，以提高系统的稳定性和可维护性。4.正确。接口隔离原则要求一个类应该只依赖于它需要的接口，以减少类之间的耦合度。5.正确。合成复用原则要求优先使用对象组合而不是继承，以降低系统的复杂性和耦合度。6.正确。封装原则要求隐藏对象内部状态和实现细节，以保护对象的数据安全。7.正确。软件实体类应尽可能少地依赖于其他实体类，以降低系统的耦合度。8.正确。实体类应具有独立性，降低耦合度，以提高系统的可维护性。9.正确。一个实体类应该有一个清晰的职责，以方便系统的管理和维护。10.正确。实体类应尽可能避免使用全局变量，以降低系统的耦合度和提高代码的可读性。二、设计模式1.B.策略模式。策略模式适用于定义一系列的算法，并在运行时动态选择使用哪个算法。2.A.工厂模式。工厂模式用于创建对象时，避免直接实例化对象，而是通过工厂类来创建对象。3.C.命令模式。命令模式适用于将请求封装为一个对象，从而允许用户对请求进行参数化、排队或记录请求日志。4.D.组合模式。组合模式适用于将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。5.C.命令模式。命令模式适用于将请求封装为一个对象，从而允许用户对请求进行参数化、排队或记录请求日志。6.D.适配器模式。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，使原本接口不兼容的类可以一起工作。7.D.观察者模式。观察者模式适用于当一个对象的状态发生变化时，自动通知所有依赖于它的对象。8.B.策略模式。策略模式适用于定义一系列的算法，并在运行时动态选择使用哪个算法。9.D.组合模式。组合模式适用于将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。10.D.适配器模式。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，使原本接口不兼容的类可以一起工作。四、设计模式的应用1.策略模式。通过策略模式，可以定义不同的支付策略，并在运行时根据用户选择支付方式动态切换策略。2.策略模式。通过策略模式，可以定义不同的借阅规则，并在运行时根据图书类型选择合适的规则。3.策略模式。通过策略模式，可以定义不同的角色技能，并在运行时根据角色类型选择合适的技能。4.策略模式。通过策略模式，可以定义不同的邮件格式，并在运行时根据用户需求选择合适的格式。5.策略模式。通过策略模式，可以定义不同的视频格式处理策略，并在运行时根据视频格式选择合适的策略。6.适配器模式。通过适配器模式，可以将不同的通知方式适配为统一的接口，使得系统可以灵活地处理多种通知方式。五、设计模式的优缺点1.工厂模式-优点：降低系统复杂度，提高代码可复用性。-缺点：工厂类职责过重，不易维护。2.策略模式-优点：提高代码可复用性，易于扩展。-缺点：策略类过多，可能导致系统复杂度增加。3.命令模式-优点：降低系统复杂度，易于扩展。-缺点：命令类过多，可能导致系统复杂度增加。4.观察者模式-优点：提高代码可复用性，易于扩展。-缺点：可能导致系统性能下降。5.适配器模式-优点：提高代码可复用性，易于扩展。-缺点：可能导致系统复杂度增加。6.组合模式-优点：提高代码可复用性，易于扩展。-缺点：可能导致系统复杂度增加。六、设计模式的适用场景1.策略模式。根据不同季节调整促销活动，可以定义不同的促销策略，并在运行时根据季节选择合适的策略。2.策略模式。根据学生学习进度调整课程难度，可以定义不同的课程难度策略，并在运行时根据进度选择合适的策略。3.策略模式。根据不同天气情况提供不同的预警信