2025年Java高级工程师(设计模式)专项训练试卷及答案

2025年Java高级工程师(设计模式)专项训练试卷及答案

姓名：__________考号：__________一、单选题(共10题)1.单例模式的作用是什么？()A.实现一个全局访问点以控制对象的创建数量B.允许将接口转换成用户期望的另一个接口C.将对象的责任和实现分离D.提供一个统一的接口来访问子类实现2.适配器模式主要用于解决什么问题？()A.对象创建的问题B.对象之间的解耦问题C.接口转换问题D.数据存储问题3.工厂方法模式中，哪个角色负责创建对象？()A.抽象工厂B.具体工厂C.产品D.客户端4.装饰者模式与代理模式的主要区别是什么？()A.装饰者模式用于动态地添加功能，而代理模式用于替代对象B.装饰者模式用于替代对象，而代理模式用于动态地添加功能C.两者都用于动态地添加功能D.两者都用于替代对象5.观察者模式中的哪个角色负责通知其他观察者？()A.观察者B.被观察者C.抽象主题D.具体主题6.命令模式中的哪个角色封装了请求的操作？()A.客户端B.命令C.执行者D.接收者7.策略模式中的哪个角色定义了所有支持的算法？()A.策略B.客户端C.环境类D.具体策略8.组合模式中的哪个角色表示叶子节点？()A.组合B.叶子C.树D.根9.模板方法模式中的哪个角色定义了算法的骨架？()A.客户端B.实现类C.抽象类D.具体类10.状态模式中，哪个角色负责根据状态改变行为？()A.状态B.对象C.状态管理器D.上下文二、多选题(共5题)11.以下哪些是设计模式的原则？()A.开闭原则B.里氏替换原则C.单一职责原则D.迪米特法则E.合成复用原则12.以下哪些是创建型模式？()A.工厂模式B.单例模式C.原型模式D.命令模式E.装饰者模式13.以下哪些是结构型模式？()A.适配器模式B.桥接模式C.组合模式D.状态模式E.策略模式14.以下哪些是行为型模式？()A.观察者模式B.策略模式C.模板方法模式D.命令模式E.迭代器模式15.以下哪些是Java设计模式中的模式？()A.策略模式B.状态模式C.命令模式D.工厂模式E.观察者模式三、填空题(共5题)16.单例模式中，确保全局只有一个实例的技巧通常是通过______方法来实现的。17.适配器模式中，______负责将一个类的接口转换成用户期望的另一个接口。18.工厂方法模式中，______负责创建对象，但具体创建哪个类的对象由子类决定。19.装饰者模式中，______负责动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其接口。20.策略模式中，______定义了所有支持的算法，而具体算法由子类实现。四、判断题(共5题)21.单例模式可以保证一个类只有一个实例，且全局访问点是唯一的。()A.正确B.错误22.适配器模式可以减少系统中的类和接口数量。()A.正确B.错误23.工厂方法模式中的具体工厂可以创建任意类型的产品对象。()A.正确B.错误24.装饰者模式通过继承的方式扩展对象的功能。()A.正确B.错误25.模板方法模式是一种行为型模式，它定义了一个算法的骨架，具体步骤由子类实现。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)26.请简要描述一下装饰者模式的作用。27.比较工厂模式和抽象工厂模式的区别。28.简述观察者模式在Java中的实现方式。29.解释一下策略模式和状态模式在解决问题时的主要区别。30.为什么使用设计模式可以提高代码的可维护性和可扩展性？

2025年Java高级工程师(设计模式)专项训练试卷及答案一、单选题(共10题)1.【答案】A【解析】单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，这样可以控制对象的创建数量，避免资源浪费。2.【答案】C【解析】适配器模式的主要目的是将一个类的接口转换成用户期望的另一个接口，使得原本接口不兼容的类可以一起工作。3.【答案】B【解析】在工厂方法模式中，具体工厂负责创建具体产品对象的实例，而抽象工厂定义了一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个产品类。4.【答案】A【解析】装饰者模式用于动态地添加功能到对象，而代理模式用于创建对象的替代品，以控制对对象的访问。5.【答案】B【解析】在观察者模式中，被观察者负责维护一个观察者列表，当状态发生变化时，通知所有观察者对象。6.【答案】B【解析】命令模式中的命令角色封装了请求的操作，这样可以通过不同的命令实现相同的操作，提高了系统的灵活性。7.【答案】A【解析】在策略模式中，策略角色定义了所有支持的算法，而具体策略角色实现了这些算法，环境类负责根据需要使用这些策略。8.【答案】B【解析】在组合模式中，叶子角色表示没有子组件的类，即最底层的对象。9.【答案】C【解析】在模板方法模式中，抽象类定义了算法的骨架，具体子类可以重写具体步骤。10.【答案】D【解析】在状态模式中，上下文角色根据状态改变其行为，而状态角色负责根据当前状态定义操作。二、多选题(共5题)11.【答案】ABCDE【解析】设计模式的原则包括开闭原则、里氏替换原则、单一职责原则、迪米特法则和合成复用原则，它们指导我们如何设计出可复用、可维护和可扩展的代码。12.【答案】ABC【解析】创建型模式关注对象的创建过程，包括工厂模式、单例模式和原型模式。命令模式属于行为型模式，装饰者模式属于结构型模式。13.【答案】ABCE【解析】结构型模式关注类和对象的组合，包括适配器模式、桥接模式、组合模式和装饰者模式。状态模式属于行为型模式。14.【答案】ABCD【解析】行为型模式关注对象之间的通信和交互，包括观察者模式、策略模式、模板方法模式和命令模式。迭代器模式属于行为型模式，但更侧重于访问集合元素。15.【答案】ABCDE【解析】Java设计模式中包含了多种设计模式，包括策略模式、状态模式、命令模式、工厂模式和观察者模式等，这些模式都是Java编程中常用的设计原则和实践。三、填空题(共5题)16.【答案】静态【解析】单例模式中，通常使用静态方法来获取类的唯一实例，因为静态方法不依赖于类的实例，可以在不创建对象的情况下访问。17.【答案】适配器【解析】在适配器模式中，适配器类扮演着桥梁的角色，它实现了目标接口，同时持有被适配者的引用，从而实现了接口的转换。18.【答案】抽象工厂【解析】工厂方法模式中，抽象工厂定义了一个创建对象的接口，具体工厂实现这个接口，负责创建具体的产品对象。19.【答案】装饰者【解析】装饰者模式通过动态地给一个对象添加额外的职责，在不改变其接口的情况下扩展对象的功能。装饰者类继承自被装饰类，并添加新的行为。20.【答案】策略【解析】策略模式中，策略角色定义了所有支持的算法，而具体策略角色实现了这些算法。通过使用不同的策略角色，可以在运行时切换算法。四、判断题(共5题)21.【答案】正确【解析】单例模式的设计目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，这样在任何地方都可以通过这个访问点来获取到这个唯一的实例。22.【答案】错误【解析】适配器模式的主要目的是使原本接口不兼容的类可以一起工作，它并不会减少系统中的类和接口数量，反而可能会增加一些适配器的类。23.【答案】正确【解析】工厂方法模式允许系统在不指定具体类的情况下创建对象，具体工厂类负责创建特定类型的产品对象，实现了创建逻辑的封装。24.【答案】错误【解析】装饰者模式通过组合的方式动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不是通过继承。装饰者类和被装饰类之间是组合关系，而不是继承关系。25.【答案】正确【解析】模板方法模式是一种行为型模式，它定义了一个算法的骨架，将算法的各个步骤封装起来，子类只需要实现算法的各个步骤的具体实现，而不必关心算法的执行顺序。五、简答题(共5题)26.【答案】装饰者模式允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其接口。装饰者模式提供了一种动态地给一个对象添加一些额外的职责的方式，而不会影响到其他对象。【解析】装饰者模式是一种结构型设计模式，通过创建一个包装对象来增加一个对象的功能，它通过继承的方式可以在不修改原始类代码的前提下添加功能，增强了对象的功能同时又不破坏封装性。27.【答案】工厂模式只负责创建一个具体的产品对象，而抽象工厂模式负责创建一系列相关联的产品对象，即一个产品族。工厂模式通常只定义了一个产品的创建过程，而抽象工厂模式定义了一个产品族中各个产品的创建过程。【解析】工厂模式是创建型模式之一，它简化了对象的创建过程，使得对象创建与对象的使用分离。抽象工厂模式在工厂模式的基础上进行了扩展，可以创建一组相关联的对象，这些对象属于一个产品族，而工厂模式通常只创建一个具体的产品对象。28.【答案】在Java中，观察者模式通常通过实现java.util.Observer接口来实现。主题（Subject）保持一个观察者列表，当主题状态改变时，它会自动通知所有观察者对象。观察者通过实现java.util.Observer接口来更新自己的状态。【解析】Java中的观察者模式利用了接口来实现解耦，使得主题和观察者之间的依赖关系被降低。主题负责发布事件，而观察者负责监听事件并做出响应。通过实现Observer接口，可以在运行时动态添加或删除观察者。29.【答案】策略模式用于在运行时选择算法的行为，通过封装不同的算法变体，允许在运行时选择使用哪一个算法。而状态模式用于封装对象的行为，根据对象内部状态的变化改变其行为，它通过改变对象的状态来改变行为，而不是通过算法的选择。【解析】策略模式关注算法的选择，状态模式关注对象内部状态的变化。策略模式允许算法变体的替换，状态模式允许对象在多种状态间转换。策略模式更侧重于行为的变化，而状态模式更侧重于对象状态的改变。30.【答案】使用设计模式可