C++設(shè)計模式的實際應(yīng)用案例試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.以下哪一種設(shè)計模式主要用于解決接口定義過多的問題？

A.工廠模式

B.抽象工廠模式

C.單例模式

D.命令模式

2.在以下設(shè)計模式中，哪個模式不涉及創(chuàng)建對象？

A.工廠模式

B.建造者模式

C.工廠方法模式

D.抽象工廠模式

3.以下哪個設(shè)計模式可以實現(xiàn)對象間的解耦？

A.觀察者模式

B.策略模式

C.裝飾者模式

D.適配器模式

4.在以下設(shè)計模式中，哪個模式可以動態(tài)地添加或刪除功能？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.裝飾者模式

D.工廠模式

5.以下哪個設(shè)計模式主要用于解決接口轉(zhuǎn)換的問題？

A.適配器模式

B.橋接模式

C.組合模式

D.享元模式

6.在以下設(shè)計模式中，哪個模式可以將一個類的內(nèi)部邏輯封裝起來，使得調(diào)用者不需要知道內(nèi)部邏輯的細節(jié)？

A.工廠模式

B.單例模式

C.適配器模式

D.門面模式

7.以下哪個設(shè)計模式主要用于解決多態(tài)問題？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.狀態(tài)模式

D.抽象工廠模式

8.在以下設(shè)計模式中，哪個模式可以將復(fù)雜對象分解為多個簡單的對象，從而提高系統(tǒng)的可維護性？

A.組合模式

B.享元模式

C.裝飾者模式

D.適配器模式

9.以下哪個設(shè)計模式主要用于解決資源管理問題？

A.工廠模式

B.建造者模式

C.單例模式

D.享元模式

10.在以下設(shè)計模式中，哪個模式可以將一個請求封裝為一個對象，從而讓用戶可以使用不同的請求、隊列或日志來處理請求？

A.命令模式

B.觀察者模式

C.策略模式

D.裝飾者模式

二、填空題（每空1分，共10分）

1.設(shè)計模式分為三大類：創(chuàng)建型、行為型和____________________。

2.工廠模式包括____________________工廠和____________________工廠。

3.策略模式的核心是____________________。

4.觀察者模式中，被觀察的對象稱為____________________，而觀察對象稱為____________________。

5.適配器模式可以將一個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個接口，適配器模式包括____________________適配器和____________________適配器。

6.門面模式將復(fù)雜的系統(tǒng)分解為多個子系統(tǒng)，并提供了統(tǒng)一的____________________。

7.裝飾者模式可以在不修改原有對象的基礎(chǔ)上，添加新的功能。

8.組合模式可以將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示部分整體層次結(jié)構(gòu)。

9.享元模式主要用于解決____________________問題。

10.建造者模式將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建與其表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。

三、簡答題（每題5分，共10分）

1.簡述工廠模式的基本概念和作用。

2.簡述策略模式的基本概念和作用。

四、編程題（20分）

編寫一個C++程序，使用觀察者模式實現(xiàn)一個簡單的天氣預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)天氣發(fā)生變化時，所有注冊的觀察者都會收到預(yù)警信息。程序包括以下部分：

1.天氣接口（WeatherInterface），定義天氣變化的方法。

2.具體天氣類（ConcreateWeather），實現(xiàn)天氣接口，包含天氣狀態(tài)。

3.觀察者接口（ObserverInterface），定義觀察者的方法。

4.具體觀察者類（ConcreateObserver），實現(xiàn)觀察者接口，包含接收天氣變化的方法。

5.天氣主體類（WeatherSubject），實現(xiàn)觀察者接口，包含注冊、注銷和通知觀察者的方法。

6.主函數(shù)，創(chuàng)建天氣主體類和觀察者對象，注冊觀察者，模擬天氣變化并通知觀察者。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式？

A.工廠模式

B.抽象工廠模式

C.單例模式

D.策略模式

E.觀察者模式

2.以下哪些設(shè)計模式屬于行為型模式？

A.命令模式

B.裝飾者模式

C.狀態(tài)模式

D.適配器模式

E.工廠方法模式

3.在以下設(shè)計模式中，哪些模式可以實現(xiàn)對象間的解耦？

A.適配器模式

B.觀察者模式

C.策略模式

D.裝飾者模式

E.工廠模式

4.以下哪些設(shè)計模式可以動態(tài)地添加或刪除功能？

A.策略模式

B.裝飾者模式

C.組合模式

D.享元模式

E.橋接模式

5.以下哪些設(shè)計模式主要用于解決資源管理問題？

A.工廠模式

B.建造者模式

C.單例模式

D.享元模式

E.門面模式

6.在以下設(shè)計模式中，哪些模式可以將一個類的內(nèi)部邏輯封裝起來？

A.工廠模式

B.單例模式

C.門面模式

D.裝飾者模式

E.適配器模式

7.以下哪些設(shè)計模式主要用于解決多態(tài)問題？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.狀態(tài)模式

D.橋接模式

E.組合模式

8.以下哪些設(shè)計模式可以將復(fù)雜對象分解為多個簡單的對象？

A.組合模式

B.享元模式

C.裝飾者模式

D.適配器模式

E.工廠模式

9.以下哪些設(shè)計模式主要用于解決接口轉(zhuǎn)換的問題？

A.適配器模式

B.橋接模式

C.組合模式

D.享元模式

E.工廠方法模式

10.以下哪些設(shè)計模式可以動態(tài)地改變對象的行為？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.狀態(tài)模式

D.裝飾者模式

E.門面模式

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.工廠模式可以解決接口定義過多的問題。（）

2.策略模式允許算法獨立于使用算法的客戶端程序變化。（）

3.觀察者模式可以減少因類職責(zé)變動而引起的問題。（）

4.適配器模式可以改變類的接口，使其符合客戶的需求。（）

5.裝飾者模式可以動態(tài)地給一個對象添加一些額外的職責(zé)。（）

6.門面模式可以簡化一個復(fù)雜的子系統(tǒng)接口。（）

7.組合模式允許將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)，以表示部分整體的層次結(jié)構(gòu)。（）

8.享元模式可以減少創(chuàng)建多個相似對象的開銷。（）

9.建造者模式用于創(chuàng)建復(fù)雜對象，同時將創(chuàng)建過程與對象表示分離。（）

10.單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述設(shè)計模式在軟件開發(fā)中的重要性。

2.解釋裝飾者模式中的裝飾者和被裝飾者之間的關(guān)系。

3.說明策略模式如何實現(xiàn)代碼的可復(fù)用性和擴展性。

4.描述觀察者模式在事件處理中的作用。

5.為什么說適配器模式是軟件設(shè)計中的一種“萬能”模式？

6.如何理解單例模式中的“全局訪問點”？

試卷答案如下

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.B

解析思路：抽象工廠模式用于創(chuàng)建相關(guān)或依賴對象的家族，而不需要明確指定具體類。

2.C

解析思路：單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。

3.A

解析思路：觀察者模式定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象改變狀態(tài)時，所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。

4.D

解析思路：裝飾者模式允許動態(tài)地給一個對象添加一些額外的職責(zé)，而不改變其接口。

5.A

解析思路：適配器模式用于轉(zhuǎn)換類的接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

6.D

解析思路：門面模式提供了一個統(tǒng)一的接口，用來訪問子系統(tǒng)中的一群接口，隱藏了子系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜性。

7.A

解析思路：策略模式定義了算法家族，分別封裝起來，讓它們之間可以互相替換，此模式讓算法的變化獨立于使用算法的客戶。

8.A

解析思路：組合模式允許將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)，以表示部分整體的層次結(jié)構(gòu)，使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

9.D

解析思路：享元模式用于減少創(chuàng)建多個相似對象的開銷，通過共享相似對象來降低系統(tǒng)內(nèi)存的使用。

10.A

解析思路：命令模式將請求封裝為一個對象，從而可以使用不同的請求、隊列或日志來處理請求。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.ABCD

解析思路：創(chuàng)建型模式包括工廠模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

2.ABD

解析思路：行為型模式包括命令模式、中介者模式、觀察者模式、狀態(tài)模式、策略模式、模板方法模式、訪問者模式。

3.ABC

解析思路：適配器模式、觀察者模式和策略模式都可以實現(xiàn)對象間的解耦。

4.ABC

解析思路：策略模式、裝飾者模式和組合模式都可以動態(tài)地添加或刪除功能。

5.CD

解析思路：單例模式和享元模式主要用于解決資源管理問題。

6.ABCD

解析思路：工廠模式、單例模式、門面模式和裝飾者模式都可以將一個類的內(nèi)部邏輯封裝起來。

7.AC

解析思路：策略模式和狀態(tài)模式主要用于解決多態(tài)問題。

8.ABC

解析思路：組合模式、享元模式和裝飾者模式可以將復(fù)雜對象分解為多個簡單的對象。

9.AD

解析思路：適配器模式和橋接模式主要用于解決接口轉(zhuǎn)換的問題。

10.ABCD

解析思路：策略模式、觀察者模式、狀態(tài)模式和裝飾者模式都可以動態(tài)地改變對象的行為。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.×

解析思路：工廠模式主要用于創(chuàng)建對象，而非解決接口定義過多的問題。

2.√

解析思路：策略模式確實允許算法獨立于使用算法的客戶端程序變化。

3.√

解析思路：觀察者模式確實可以減少因類職責(zé)變動而引起的問題。

4.×

解析思路：適配器模式是為了使原本接口不兼容的類能夠一起工作，而非改變類的接口。

5.√

解析思路：裝飾者模式確實可以動態(tài)地給一個對象添加額外的職責(zé)。

6.√

解析思路：門面模式確實可以簡化一個復(fù)雜的子系統(tǒng)接口。

7.√

解析思路：組合模式確實允許將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)，以表示部分整體的層次結(jié)構(gòu)。

8.√

解析思路：享元模式確實可以減少創(chuàng)建多個相似對象的開銷。

9.√

解析思路：建造者模式確實用于創(chuàng)建復(fù)雜對象，同時將創(chuàng)建過程與對象表示分離。

10.√

解析思路：單例模式確實確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述設(shè)計模式在軟件開發(fā)中的重要性。

解析思路：設(shè)計模式可以提供可重用的解決方案，提高代碼的可讀性和可維護性，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，并促進良好的編程習(xí)慣。

2.解釋裝飾者模式中的裝飾者和被裝飾者之間的關(guān)系。

解析思路：裝飾者和被裝飾者之間是一種組合關(guān)系，裝飾者可以動態(tài)地添加到被裝飾者上，而不會改變被裝飾者的接口。

3.說明策略模式如何實現(xiàn)代碼的可復(fù)用性和擴展性。

解析思路：策略模式通過將算法封裝成獨立的對象，允許算法的變更獨立于使用算法的客戶，從而提高代碼的可復(fù)用性和擴展性。

4.描述觀察者模式在事件處理中