面向对象设计期末考试题库

面向对象设计期末考试题库解析：代码使用单例模式（饿汉/懒汉？此处为懒汉式，第一次调用`getInstance()`时创建实例），确保全局唯一的Logger对象。潜在问题：线程不安全：多线程环境下，多个线程可能同时进入`if(instance==nullptr)`，创建多个实例，破坏单例性。内存泄漏：`new`创建的实例未释放（无析构函数或释放逻辑）。优化建议：线程安全：加互斥锁（如C++的`std::mutex`）或使用饿汉式（类加载时初始化`instance`，避免线程问题）。内存管理：使用智能指针（如`std::unique_ptr`）或在析构函数中释放资源，或提供`destroyInstance()`方法。（四）设计题（系统设计与模式应用）题目：设计一个“在线订单系统”的核心类结构，要求：体现封装、继承、多态；使用工厂模式创建不同类型的订单（如普通订单、团购订单）；使用观察者模式实现“订单状态变更时，通知用户/商家”。设计思路与类结构：1.抽象类/接口：`Order`（抽象类）：封装订单属性（订单号、金额、状态），抽象方法`process()`（处理订单）。`OrderObserver`（接口）：定义`update(Order)`方法，用于接收订单状态变更通知。2.子类与工厂：`NormalOrder`、`GroupOrder`继承`Order`，重写`process()`（普通订单直接支付，团购订单需满足人数阈值）。`OrderFactory`（工厂类）：提供`createOrder(Stringtype,...)`方法，根据类型创建`NormalOrder`或`GroupOrder`。3.观察者与被观察者：`Order`作为被观察者，维护观察者列表（`List<OrderObserver>`），提供`addObserver()`、`removeObserver()`、`notifyObservers()`方法；状态变更时（如`setStatus()`）调用`notifyObservers()`。`UserObserver`、`MerchantObserver`实现`OrderObserver`，在`update()`中处理通知（如用户收到短信，商家更新订单状态）。4.UML类图（文字描述）：`Order`（抽象类）←|—`NormalOrder`、`GroupOrder`（继承）；`OrderObserver`（接口）<|—`UserObserver`、`MerchantObserver`（实现）；`Order`——>`OrderObserver`（关联，`Order`包含`OrderObserver`列表）；`OrderFactory`——>`Order`（依赖，工厂创建`Order`子类）。核心特性体现：封装：`Order`的属性（如订单号、金额）私有，通过getter/setter访问；继承：`NormalOrder`、`GroupOrder`复用`Order`的属性和方法，扩展`process()`逻辑；多态：`Order`引用可指向`NormalOrder`或`GroupOrder`，调用`process()`时执行子类逻辑；工厂模式：`OrderFactory`解耦订单创建与业务逻辑，便于扩展新订单类型；观察者模式：订单状态变更时，自动通知所有观察者，实现松耦合的消息传递。三、解题思路与技巧（一）选择题：抓“核心区别”概念题（如封装/继承/多态）：明确每个概念的定义边界（如封装是“隐藏细节+暴露接口”，继承是“代码复用+is-a”，多态是“同一行为的不同表现”）。UML题：牢记符号含义（泛化-空心三角、实现-虚线空心三角、组合-实心菱形、关联-实线）。（二）简答题：“定义+例子+结构”原理题（如设计原则、多态实现）：先给准确定义，再结合代码/生活例子说明，最后总结结构（如多态的两种实现：编译时（重载）+运行时（重写+向上转型））。（三）分析题：“特性识别+问题诊断+优化”先识别代码中的面向对象特性（继承？多态？设计模式？）；再从设计原则（如单一职责、开闭、LSP）角度诊断问题（如类职责过多、子类破坏父类逻辑）；最后给出优化方案（如拆分类、调整继承关系、替换设计模式）。（四）设计题：“需求拆解+模式选型+结构验证”需求拆解：识别核心实体（如订单、用户、商家）、行为（如创建、处理、通知）；模式选型：根据场景选模式（如创建对象用工厂，消息通知用观察者，全局唯一用单例）；结构验证：确保类结构符合“封装（属性私有）、继承（is-a关系）、多态（父类引用+子类实现）”，且满足设计原则（如SOLID）。四、备考建议1.知识点体系化：用思维导图梳理核心概念（封装/继承/多态）、设计模式（结构+代码+场景）、UML图（类图元素、时序图流程）、SOLID原则（每个原则的定义+反例）。2.真题+题库演练：结合本文题库，分析高频考点（如多态的实现、设计模式的应用、UML关系识别），总结“易错点”（如抽象类与接口的区别、懒汉单例的线程安全问题）。3.代码实践：针对设计题，用Java/C++实现小系统（如图书馆、订单系统），重点练习“封装属性、继承扩展、多态调用、模式代码”，加深理解。4.错题复盘：整理