2026年常用设计模式面试

2026年常用设计模式面试一、单选题（共15题，每题2分，共30分）1.在Java中，以下哪个设计模式用于创建对象，但允许客户端扩展创建过程的算法，同时保持创建对象的代码与使用对象的代码分离？A.工厂方法模式B.抽象工厂模式C.建造者模式D.单例模式2.当一个类只有一个实例，并且需要全局访问这个实例时，最合适的设计模式是？A.策略模式B.观察者模式C.单例模式D.装饰器模式3.在Spring框架中，用于管理Bean生命周期的设计模式是？A.策略模式B.责任链模式C.工厂模式D.代理模式4.当需要根据不同条件动态选择算法实现时，最适合的设计模式是？A.策略模式B.状态模式C.职责链模式D.命令模式5.在Android开发中，用于管理不同生命周期状态的设计模式是？A.观察者模式B.状态模式C.建造者模式D.策略模式6.当需要将一个请求封装为一个对象，从而让用户使用不同的请求对系统进行解耦时，最适合的设计模式是？A.命令模式B.责任链模式C.策略模式D.观察者模式7.在微服务架构中，用于实现服务之间松耦合的设计模式是？A.装饰器模式B.外观模式C.责任链模式D.中介者模式8.当需要为多个类提供相同的功能，但又不希望创建多个相似的实现时，最适合的设计模式是？A.装饰器模式B.适配器模式C.桥接模式D.组合模式9.在前端开发中，用于分离界面和行为的设计模式是？A.观察者模式B.模板方法模式C.命令模式D.策略模式10.当需要创建复杂对象，且对象的创建过程涉及多个步骤时，最适合的设计模式是？A.工厂方法模式B.建造者模式C.抽象工厂模式D.生成器模式11.在设计一个可扩展的类时，用于定义一个操作中算法的骨架，但将一些步骤延迟到子类中的设计模式是？A.模板方法模式B.策略模式C.责任链模式D.建造者模式12.当需要将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作，最适合的设计模式是？A.适配器模式B.桥接模式C.装饰器模式D.外观模式13.在设计一个系统时，用于将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化的设计模式是？A.桥接模式B.适配器模式C.组合模式D.外观模式14.当需要表示对象间的一对多依赖关系，当一个对象被修改时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新时，最适合的设计模式是？A.观察者模式B.责任链模式C.中介者模式D.代理模式15.在设计一个可撤销的操作时，最适合的设计模式是？A.命令模式B.策略模式C.责任链模式D.状态模式二、多选题（共10题，每题3分，共30分）1.工厂方法模式与抽象工厂模式的主要区别在于？A.工厂方法模式只有一个抽象工厂，抽象工厂模式有一个抽象工厂B.工厂方法模式由子类创建具体产品，抽象工厂模式由子类创建具体产品族C.工厂方法模式适用于创建一个产品族，抽象工厂模式适用于创建多个产品族D.抽象工厂模式比工厂方法模式更灵活2.单例模式的主要实现方式有哪些？A.懒汉式B.饿汉式C.双重校验锁D.静态内部类3.策略模式与模板方法模式的主要区别在于？A.策略模式关注算法的选择，模板方法模式关注算法的实现B.策略模式允许在运行时选择算法，模板方法模式在运行时不能改变算法C.策略模式适用于封装可变的算法，模板方法模式适用于封装固定的算法D.策略模式通常与命令模式一起使用，模板方法模式通常与工厂模式一起使用4.观察者模式的关键组成部分有哪些？A.目标对象B.观察者C.订阅/取消订阅操作D.通知操作5.责任链模式的主要优点有哪些？A.增加新的处理节点易于扩展B.降低系统的耦合度C.避免重复处理D.提高系统的灵活性6.装饰器模式与适配器模式的主要区别在于？A.装饰器模式用于增加对象的功能，适配器模式用于改变对象的接口B.装饰器模式通常使用组合，适配器模式通常使用继承C.装饰器模式通常用于运行时增加功能，适配器模式通常用于编译时适配D.装饰器模式可以无限层叠，适配器模式通常只能有一层7.外观模式的主要作用有哪些？A.提供一个统一的接口B.降低系统的复杂度C.提高系统的模块化D.隐藏系统的内部细节8.建造者模式与工厂模式的区别在于？A.建造者模式更关注创建过程，工厂模式更关注创建结果B.建造者模式通常用于创建复杂对象，工厂模式通常用于创建简单对象C.建造者模式通常返回一个完整对象，工厂模式通常返回一个部分对象D.建造者模式可以与多种表示类一起使用，工厂模式通常与一种表示类一起使用9.模板方法模式的关键特征有哪些？A.有一个抽象方法，被子类实现B.有一个具体方法，实现算法骨架C.有一个钩子方法，可以被子类重写D.有一个构造方法，用于初始化10.适配器模式的主要类型有哪些？A.类适配器模式B.对象适配器模式C.接口适配器模式D.组合适配器模式三、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.请简述工厂方法模式和抽象工厂模式的应用场景。2.请简述单例模式的适用场景和实现要点。3.请简述策略模式与状态模式的区别，并举例说明各自的适用场景。4.请简述观察者模式与中介者模式的区别，并说明观察者模式在哪些场景下特别有用。5.请简述装饰器模式与适配器模式的区别，并说明它们各自解决什么问题。四、编程题（共3题，每题10分，共30分）1.请设计一个简单的内容管理系统，要求使用工厂方法模式创建不同的内容类型（文章、视频、图片），并实现一个工厂类来根据类型名称创建对应的内容对象。2.请设计一个简单的计算器，支持加减乘除四种运算，要求使用策略模式实现，并允许用户在运行时动态切换运算策略。3.请设计一个简单的日志系统，支持将日志输出到控制台、文件或数据库，要求使用装饰器模式实现，并允许用户动态添加新的日志输出方式。答案与解析一、单选题答案与解析1.A.工厂方法模式解析：工厂方法模式允许客户端通过工厂接口创建对象，但具体创建过程由子类实现，客户端与具体创建过程解耦。抽象工厂模式用于创建对象族，建造者模式用于创建复杂对象，单例模式用于确保一个类只有一个实例。2.C.单例模式解析：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。策略模式用于算法选择，观察者模式用于事件通知，装饰器模式用于增加功能。3.C.工厂模式解析：Spring框架使用工厂模式管理Bean的创建和生命周期。责任链模式用于请求处理，策略模式用于算法选择，代理模式用于控制访问。4.A.策略模式解析：策略模式允许客户端动态选择算法实现，将算法与使用算法的代码分离。状态模式用于表示对象状态变化，职责链模式用于请求处理，命令模式用于封装请求。5.B.状态模式解析：Android开发中，Activity和Fragment的生命周期管理通常使用状态模式，根据不同状态执行不同操作。观察者模式用于事件监听，建造者模式用于创建复杂对象，策略模式用于算法选择。6.A.命令模式解析：命令模式将请求封装为对象，允许用户使用不同的请求对系统进行解耦。责任链模式用于请求处理，策略模式用于算法选择，观察者模式用于事件通知。7.B.外观模式解析：外观模式为子系统中的一组接口提供一个统一的接口，降低子系统与客户端之间的耦合度。适配器模式用于接口转换，责任链模式用于请求处理，中介者模式用于对象间通信。8.A.装饰器模式解析：装饰器模式动态地给对象添加额外的职责，比继承更灵活。适配器模式用于接口转换，桥接模式用于分离抽象与实现，组合模式用于表示部分整体结构。9.B.模板方法模式解析：模板方法模式定义一个操作中的算法骨架，将具体步骤延迟到子类实现，适用于将界面与行为分离。观察者模式用于事件监听，命令模式用于封装请求，策略模式用于算法选择。10.B.建造者模式解析：建造者模式用于创建复杂对象，将创建过程分解为多个步骤，便于控制创建过程。工厂方法模式创建简单对象，抽象工厂模式创建对象族，生成器模式与建造者模式类似，但更强调创建过程。11.A.模板方法模式解析：模板方法模式定义一个操作中的算法骨架，将某些步骤延迟到子类实现。策略模式用于算法选择，责任链模式用于请求处理，建造者模式用于创建复杂对象。12.A.适配器模式解析：适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。桥接模式分离抽象与实现，装饰器模式增加功能，外观模式提供统一接口。13.A.桥接模式解析：桥接模式将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化。适配器模式用于接口转换，组合模式表示部分整体结构，外观模式提供统一接口。14.A.观察者模式解析：观察者模式表示对象间的一对多依赖关系，当被观察对象变化时，所有观察者都会收到通知。责任链模式用于请求处理，中介者模式用于对象间通信，代理模式用于控制访问。15.A.命令模式解析：命令模式将请求封装为对象，可以支持撤销/重做操作。策略模式用于算法选择，责任链模式用于请求处理，状态模式用于表示对象状态变化。二、多选题答案与解析1.A.工厂方法模式只有一个抽象工厂，抽象工厂模式有一个抽象工厂解析：工厂方法模式中有一个抽象工厂接口，多个具体工厂实现；抽象工厂模式中有一个抽象工厂接口，多个具体工厂实现，每个具体工厂创建一个产品族。B、C、D都不正确。2.A.懒汉式B.饿汉式C.双重校验锁D.静态内部类解析：单例模式的主要实现方式包括懒汉式、饿汉式、双重校验锁和静态内部类。这些都是常见的单例实现方式。3.A.策略模式关注算法的选择，模板方法模式关注算法的实现解析：策略模式关注算法的选择和切换，模板方法模式关注算法的实现骨架。B、C、D都不正确。4.A.目标对象B.观察者C.订阅/取消订阅操作D.通知操作解析：观察者模式的关键组成部分包括目标对象（被观察者）、观察者、订阅/取消订阅操作和通知操作。这些都是观察者模式的核心要素。5.A.增加新的处理节点易于扩展B.降低系统的耦合度C.避免重复处理D.提高系统的灵活性解析：责任链模式的主要优点包括增加新的处理节点易于扩展、降低系统的耦合度、避免重复处理和提高系统的灵活性。这些都是责任链模式的优势。6.A.装饰器模式用于增加对象的功能，适配器模式用于改变对象的接口解析：装饰器模式用于动态增加对象的功能，适配器模式用于改变对象的接口以适应客户需求。B、C、D都不正确。7.A.提供一个统一的接口B.降低系统的复杂度C.提高系统的模块化D.隐藏系统的内部细节解析：外观模式的主要作用包括提供一个统一的接口、降低系统的复杂度、提高系统的模块化和隐藏系统的内部细节。这些都是外观模式的优势。8.A.建造者模式更关注创建过程，工厂模式更关注创建结果解析：建造者模式更关注创建过程，通常用于创建复杂对象；工厂模式更关注创建结果，通常用于创建简单对象。B、C、D都不正确。9.A.有一个抽象方法，被子类实现B.有一个具体方法，实现算法骨架C.有一个钩子方法，可以被子类重写D.有一个构造方法，用于初始化解析：模板方法模式的关键特征包括有一个抽象方法被子类实现、有一个具体方法实现算法骨架、有一个钩子方法可以被子类重写和一个构造方法用于初始化。这些都是模板方法模式的核心要素。10.A.类适配器模式B.对象适配器模式C.接口适配器模式解析：适配器模式的主要类型包括类适配器模式、对象适配器模式和接口适配器模式。组合适配器模式不是适配器模式的标准类型。三、简答题答案与解析1.工厂方法模式与抽象工厂模式的应用场景工厂方法模式适用于一个类族产品，但具体产品类在运行时确定的情况。例如，一个文档编辑器需要支持多种文档格式（Word、Excel、PPT），但具体创建哪种文档对象在运行时决定。抽象工厂模式适用于一个产品族产品，需要创建多个相关联的对象的情况。例如，一个游戏需要创建多种角色（战士、法师、弓箭手）和武器（剑、法杖、弓），这些角色和武器属于同一个产品族。2.单例模式的适用场景和实现要点适用场景：当需要确保一个类只有一个实例，并且需要全局访问这个实例时。例如，数据库连接池、日志记录器、配置管理等。实现要点：确保只有一个实例，并提供一个全局访问点，防止外部通过构造方法创建实例。常见的实现方式有饿汉式、懒汉式、双重校验锁和静态内部类。3.策略模式与状态模式的区别，并举例说明各自的适用场景区别：策略模式关注算法选择，将算法与使用算法的代码分离；状态模式关注对象状态变化，根据不同状态执行不同操作。策略模式适用于运行时选择算法，状态模式适用于运行时改变对象状态。适用场景：策略模式：例如，一个排序算法需要根据不同条件（按升序、按降序、按随机顺序）进行排序，可以使用策略模式动态选择排序算法。状态模式：例如，一个订单状态（待支付、已支付、已发货、已完成）根据不同状态执行不同操作，可以使用状态模式实现。4.观察者模式与中介者模式的区别，并说明观察者模式在哪些场景下特别有用区别：观察者模式表示对象间的一对多依赖关系，当被观察对象变化时，所有观察者都会收到通知；中介者模式通过一个中介对象来封装一系列的对象交互，减少对象间的耦合度。观察者模式适用于事件监听场景，中介者模式适用于对象间交互频繁的场景。观察者模式特别有用的场景：当一个对象被修改时，需要通知其他依赖对象时。例如，一个股票价格变化时，需要通知所有订阅该股票的用户。当需要实现事件监听机制时。例如，一个GUI框架中的事件监听机制通常使用观察者模式实现。5.装饰器模式与适配器模式的区别，并说明它们各自解决什么问题区别：装饰器模式动态地给对象增加额外的职责，比继承更灵活；适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。装饰器模式通常使用组合，适配器模式通常使用继承或组合。解决的问题：装饰器模式解决的问题是扩展对象的功能，而不需要创建多个子类。例如，一个咖啡可以加糖、加奶，可以使用装饰器模式动态添加这些功能。适配器模式解决的问题是如何使接口不兼容的类可以一起工作。例如，一个新设备需要与旧系统兼容，可以使用适配器模式实现接口转换。四、编程题答案与解析1.简单内容管理系统使用工厂方法模式java//抽象产品interfaceContent{voiddisplay();}//具体产品classArticleimplementsContent{publicvoiddisplay(){System.out.println("DisplayingArticle");}}classVideoimplementsContent{publicvoiddisplay(){System.out.println("DisplayingVideo");}}classImageimplementsContent{publicvoiddisplay(){System.out.println("DisplayingImage");}}//抽象工厂interfaceContentFactory{ContentcreateContent();}//具体工厂classArticleFactoryimplementsContentFactory{publicContentcreateContent(){returnnewArticle();}}classVideoFactoryimplementsContentFactory{publicContentcreateContent(){returnnewVideo();}}classImageFactoryimplementsContentFactory{publicContentcreateContent(){returnnewImage();}}//客户端代码publicclassCMS{publicstaticvoidmain(String[]args){ContentFactoryfactory=newArticleFactory();Contentcontent=factory.createContent();content.display();factory=newVideoFactory();content=factory.createContent();content.display();factory=newImageFactory();content=factory.createContent();content.display();}}2.简单计算器使用策略模式java//抽象策略interfaceStrategy{intdoOperation(intnum1,intnum2);}//具体策略classAddStrategyimplementsStrategy{publicintdoOperation(intnum1,intnum2){returnnum1+num2;}}classSubtractStrategyimplementsStrategy{publicintdoOperation(intnum1,intnum2){returnnum1-num2;}}classMultiplyStrategyimplementsStrategy{publicintdoOperation(intnum1,intnum2){returnnum1num2;}}classDivideStrategyimplementsStrategy{publicintdoOperation(intnum1,intnum2){if(num2==0){thrownewArithmeticException("Dividebyzero");}returnnum1/num2;}}//环境类classContext{privateStrategystrategy;publicvoidsetStrategy(Strategystrategy){this.strategy=strategy;}publicintexecuteStrategy(intnum1,intnum2){returnstrategy.doOperation(num1,num2);}}//客户端代码publicclassCalculator{publicstaticvoidmain(String[]args){Contextcontext=newContext();StrategyaddStrategy=newAddStrategy();context.setStrategy(addStrategy);System.out.println("10+5="+context.executeStrategy(10,5));StrategysubtractStrategy=newSubtractStrategy();context.setStrategy(subtractStrategy);System.out.println("10-5="+context.executeStrategy(10,5));StrategymultiplyStrategy=newMultiplyStrategy();context.setStrategy(multiplyStrategy);System.out.println("105="+context.executeStrategy(10,5));StrategydivideStrategy=newDivideStrategy();context.setStrategy(divideStrategy);System.out.println("10/5="+context.executeStrategy(10,5));}}3.简单日志系统使用装饰器模式java//抽象组件interfaceLogger{voidlog(Stringmessage);}//具体组件classConsoleLoggerimplementsLogger{publicvoidlog(Stringmessage){System.out.println("Console:"+message);}}//抽象装饰器classLoggerDecoratorimplementsLogger{protectedLoggerlogger;publicLoggerDecorator(Loggerlogger){this.logger=logger;}publicvoidlog(Stringmessage){logger.log(message);}}//具体装饰器classFileLoggerDecoratorextendsLoggerDecorator{privateStringfilename;publicFileLoggerDecorator(Loggerlogger,Stringfilename){super(logger);this.filename=filename;}publicvoidlog(Stringmessag