2025年产品OO模式设计考试题及答案

2025年产品OO模式设计考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1.某电商平台需要根据用户等级（普通、VIP、SVIP）动态调整商品折扣策略，要求新增用户等级时无需修改现有折扣计算代码。最适合采用的设计模式是（）A.工厂模式B.策略模式C.状态模式D.观察者模式2.以下关于单例模式的描述，错误的是（）A.饿汉式单例在类加载时创建实例，线程安全B.懒汉式单例的双重检查锁定（DCL）需使用volatile关键字防止指令重排序C.枚举实现的单例是JVM层面保证线程安全的最优方案D.单例模式的私有构造方法可以防止外部通过反射创建实例3.某智能设备管理系统需要将不同厂商（A、B、C）的传感器数据（格式分别为JSON、XML、自定义二进制）统一为系统内部的标准数据结构。最适合采用的设计模式是（）A.适配器模式B.装饰器模式C.桥接模式D.模板方法模式4.以下设计原则中，强调“高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖抽象”的是（）A.单一职责原则（SRP）B.依赖倒置原则（DIP）C.里氏替换原则（LSP）D.接口隔离原则（ISP）5.某在线教育平台需要实现课程更新时自动通知关注该课程的学生。若采用观察者模式，以下角色对应关系正确的是（）A.课程对象是观察者，学生对象是主题B.课程对象是主题，学生对象是观察者C.课程更新接口是具体主题，学生通知接口是具体观察者D.课程更新事件是中介者，学生是同事类二、填空题（每空2分，共20分）1.开闭原则的核心是“对____开放，对____关闭”。2.装饰器模式通过____关系替代继承，实现功能的动态扩展。3.工厂方法模式的核心是定义一个创建对象的____，让子类决定实例化哪一个类。4.状态模式将对象的状态封装成独立的____，当状态改变时，对象行为随之改变。5.责任链模式中，每个处理者持有下一个处理者的____，形成链式调用。6.原型模式通过____方法创建对象副本，避免重复初始化开销。7.中介者模式通过引入中介对象，将对象间的____关系转换为____关系，降低耦合。8.组合模式用于处理____结构对象，使得单个对象和组合对象的使用具有一致性。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述策略模式与状态模式的区别，并举例说明各自适用场景。2.解释抽象工厂模式的“抽象”体现在何处，说明其与工厂方法模式的核心差异。3.某医疗设备监控系统需要实时采集心电图（ECG）、血压（BP）、血氧（SpO2）数据，要求支持后续新增血糖（BG）等监测类型。请结合依赖倒置原则，设计数据采集模块的高层架构，说明如何通过抽象解耦具体设备实现。四、设计题（共40分）题目1（20分）：某智能家电平台需支持空调、冰箱、洗衣机三类设备的远程控制，每类设备有不同厂商（如格力、海尔、美的）的实现，且未来可能新增设备类型（如扫地机器人）或厂商。要求：（1）选择合适的设计模式，绘制类图（用文字描述类及关系）；（2）说明模式选择的原因；（3）给出核心类的伪代码实现（至少包含设备创建与控制方法）。题目2（20分）：某社交APP需要实现动态信息流的个性化展示，用户可自定义“只看好友”“屏蔽广告”“按时间排序”“按热度排序”等过滤/排序规则，且规则可组合使用（如“好友动态+按热度排序”）。要求：（1）分析需求中的变化点与稳定点；（2）选择合适的设计模式组合，说明设计思路；（3）用UML类图（文字描述）展示核心结构，并简述各模块职责。答案一、单项选择题1.B2.D3.A4.B5.B二、填空题1.扩展；修改2.组合（或聚合）3.接口（或抽象方法）4.状态对象（或状态类）5.引用（或指针）6.clone（或复制构造）7.多对多；一对多8.树形（或部分-整体）三、简答题1.区别：策略模式关注算法的替换，状态模式关注对象状态变化引起的行为变化；策略模式中状态由客户端主动切换，状态模式中状态切换由上下文对象内部触发。示例：策略模式适用于电商平台的支付方式选择（支付宝、微信、信用卡，用户主动切换）；状态模式适用于订单状态流转（待支付→已支付→已发货，状态变化触发通知、扣库存等行为）。2.抽象体现：抽象工厂模式的“抽象”指工厂接口定义了一组（而非单个）产品的创建方法，这些产品属于同一产品族（如Windows与Mac的按钮、文本框）。核心差异：工厂方法模式解决单一产品的创建（一个工厂生产一个产品），抽象工厂解决产品族的创建（一个工厂生产多个相关产品）；工厂方法通过继承扩展产品，抽象工厂通过实现新工厂类扩展产品族。3.设计思路：定义抽象接口`MedicalDataCollector`，包含`collect()`方法；具体设备（ECGCollector、BPCollector等）实现该接口，重写`collect()`方法；高层模块（如`MonitoringSystem`）依赖`MedicalDataCollector`接口，通过依赖注入（如构造器）获取具体设备实例；新增BGCollector时，只需实现`MedicalDataCollector`接口，无需修改`MonitoringSystem`代码，符合依赖倒置原则（高层不依赖低层，共同依赖抽象）。四、设计题题目1答案（1）类图描述：抽象工厂接口`HomeApplianceFactory`，定义`createAirConditioner()`、`createRefrigerator()`、`createWashingMachine()`方法；具体工厂类`GreeFactory`、`HaierFactory`、`MideaFactory`，实现抽象工厂接口，返回对应厂商的设备实例；抽象设备接口`AirConditioner`（含`turnOn()`、`setTemperature(inttemp)`方法）、`Refrigerator`（含`openDoor()`、`setMode(Stringmode)`方法）、`WashingMachine`（含`startWash()`、`setSpinSpeed(intspeed)`方法）；具体设备类`GreeAirConditioner`、`HaierRefrigerator`等，实现对应抽象设备接口。（2）模式选择原因：需处理多厂商（产品族）、多设备类型（多个产品等级结构）的创建问题，抽象工厂模式通过一个工厂类创建同一厂商的所有设备，保证产品族内的兼容性（如格力空调与格力冰箱的通信协议一致）；同时支持新增厂商（扩展具体工厂）或设备类型（扩展抽象工厂接口及具体工厂实现），符合开闭原则。（3）伪代码示例：```java//抽象工厂接口interfaceHomeApplianceFactory{AirConditionercreateAirConditioner();RefrigeratorcreateRefrigerator();WashingMachinecreateWashingMachine();}//格力工厂classGreeFactoryimplementsHomeApplianceFactory{publicAirConditionercreateAirConditioner(){returnnewGreeAirConditioner();}publicRefrigeratorcreateRefrigerator(){returnnewGreeRefrigerator();}//洗衣机实现类似}//抽象空调接口interfaceAirConditioner{voidturnOn();voidsetTemperature(inttemp);}//格力空调具体类classGreeAirConditionerimplementsAirConditioner{publicvoidturnOn(){System.out.println("格力空调启动");}publicvoidsetTemperature(inttemp){System.out.println("格力空调设置温度："+temp+"℃");}}//使用示例HomeApplianceFactoryfactory=newGreeFactory();AirConditionerac=factory.createAirConditioner();ac.turnOn();//输出：格力空调启动```题目2答案（1）变化点与稳定点：稳定点：动态信息流的基础数据结构（如`Post`类，包含内容、作者、时间、热度值等属性）；变化点：过滤规则（好友/非好友、含广告/不含广告）、排序规则（时间/热度）、规则的组合方式（逻辑与/或）。（2）模式选择与设计思路：策略模式：将过滤规则（`FilterStrategy`）和排序规则（`SortStrategy`）封装为独立策略类，支持动态替换；组合模式：处理规则的组合（如`CompositeStrategy`可包含多个子策略，按逻辑与/或执行）；上下文类（`FeedContext`）持有当前策略，负责应用策略到信息流数据。（3）类图描述：`Post`类：属性`userId`（作者ID）、`content`、`timestamp`、`heatScore`；抽象策略接口`FeedStrategy`，包含`apply(List<Post>posts)`方法；具体过滤策略：`FriendFilterStrategy`（检查`userId`是否在好友列表）、`AdFilterStrategy`（检查内容是否含广告标签）；具体排序策略：`TimeSortStrategy`（按`timestamp`降序）、`HeatSortStrategy`（按`heatScore`降序）；组合策略类`CompositeStrategy`，实现`FeedStrategy`，内部维护`List<FeedStrategy>`和组合逻辑（如`AND`/`OR`）；`FeedContext`类：属性`currentStrategy`（`F