JAVA設計模式分類與示例解析試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.下列哪個設計模式屬于創建型模式？

A.單例模式

B.原型模式

C.命令模式

D.觀察者模式

2.在Java中，以下哪個類實現了適配器模式？

A.Iterator

B.Comparator

C.Adapter

D.List

3.以下哪個設計模式屬于結構型模式？

A.裝飾者模式

B.策略模式

C.模板方法模式

D.狀態模式

4.在Java中，以下哪個類實現了裝飾者模式？

A.FilterInputStream

B.AbstractList

C.HashMap

D.ArrayList

5.以下哪個設計模式屬于行為型模式？

A.狀態模式

B.責任鏈模式

C.觀察者模式

D.策略模式

6.在Java中，以下哪個類實現了責任鏈模式？

A.Observer

B.Strategy

C.Handler

D.Command

7.以下哪個設計模式屬于行為型模式？

A.命令模式

B.模板方法模式

C.裝飾者模式

D.狀態模式

8.在Java中，以下哪個類實現了命令模式？

A.ActionListener

B.Adapter

C.Command

D.Strategy

9.以下哪個設計模式屬于行為型模式？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.責任鏈模式

D.模板方法模式

10.在Java中，以下哪個類實現了觀察者模式？

A.Comparator

B.Observer

C.List

D.Map

二、填空題（每題2分，共5題）

1.Java中的設計模式分為創建型、結構型和行為型三大類。

2.創建型模式包括單例模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、建造者模式和原型模式。

3.結構型模式包括適配器模式、裝飾者模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式和享元模式。

4.行為型模式包括策略模式、模板方法模式、觀察者模式、狀態模式、責任鏈模式、命令模式和中介者模式。

5.設計模式在Java中的應用非常廣泛，可以提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。

三、簡答題（每題5分，共10分）

1.簡述單例模式的作用和實現方法。

2.簡述裝飾者模式的作用和實現方法。

四、編程題（共15分）

編寫一個Java程序，實現一個簡單的計算器，支持加、減、乘、除四種運算。要求使用策略模式設計運算策略，并使用觀察者模式實現結果監聽。程序運行時，用戶輸入表達式，程序根據表達式計算出結果，并將結果輸出到控制臺。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.下列哪些設計模式屬于創建型模式？

A.單例模式

B.工廠方法模式

C.觀察者模式

D.策略模式

E.模板方法模式

2.以下哪些類在Java標準庫中實現了適配器模式？

A.InputStream

B.OutputStream

C.FilterInputStream

D.FilterOutputStream

E.HashMap

3.以下哪些設計模式屬于結構型模式？

A.裝飾者模式

B.代理模式

C.模板方法模式

D.狀態模式

E.責任鏈模式

4.在Java中，以下哪些類實現了裝飾者模式？

A.BufferedReader

B.BufferedWriter

C.LinkedList

D.TreeSet

E.HashMap

5.以下哪些設計模式屬于行為型模式？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.裝飾者模式

D.模板方法模式

E.責任鏈模式

6.在Java中，以下哪些類實現了責任鏈模式？

A.Handler

B.Command

C.Observer

D.Strategy

E.Context

7.以下哪些設計模式屬于行為型模式？

A.命令模式

B.模板方法模式

C.裝飾者模式

D.狀態模式

E.中介者模式

8.在Java中，以下哪些類實現了命令模式？

A.ActionListener

B.Adapter

C.Command

D.Strategy

E.Context

9.以下哪些設計模式屬于行為型模式？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.責任鏈模式

D.模板方法模式

E.狀態模式

10.在Java中，以下哪些類實現了觀察者模式？

A.Comparator

B.Observer

C.List

D.Map

E.TreeSet

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.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。（正確/錯誤）

2.適配器模式主要用于實現不同接口之間的轉換，使原本接口不兼容的類可以一起工作。（正確/錯誤）

3.裝飾者模式可以動態地給一個對象添加一些額外的職責，而不需要改變其接口。（正確/錯誤）

4.策略模式允許算法的變化獨立于使用算法的客戶代碼。（正確/錯誤）

5.模板方法模式定義一個操作中的算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中實現。（正確/錯誤）

6.觀察者模式允許對象在狀態變化時通知其他依賴對象，從而實現解耦。（正確/錯誤）

7.狀態模式允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。（正確/錯誤）

8.責任鏈模式將請求的發送者和接收者解耦，使得請求可以沿著鏈傳遞。（正確/錯誤）

9.命令模式將請求封裝為一個對象，從而允許用戶使用不同的請求、隊列或日志請求。（正確/錯誤）

10.中介者模式通過一個中介對象來封裝一系列的對象交互，從而降低它們之間的耦合。（正確/錯誤）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述設計模式的作用及其在軟件開發中的重要性。

2.請舉例說明原型模式在實際開發中的應用場景。

3.解釋裝飾者模式中的裝飾者和被裝飾者之間的關系，并給出一個使用裝飾者模式的代碼示例。

4.描述策略模式的核心思想，并說明為什么策略模式可以提高代碼的可擴展性。

5.簡述模板方法模式在軟件開發中的應用，以及它如何幫助開發者復用代碼。

6.解釋觀察者模式在事件處理中的應用，并說明為什么它有助于實現模塊間的解耦。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.B

解析思路：創建型模式關注對象的創建過程，原型模式通過復制現有實例來創建新實例。

2.C

解析思路：適配器模式通過適配器將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口，Adapter類實現了適配器模式。

3.A

解析思路：結構型模式關注類和對象的結構，裝飾者模式通過動態地給一個對象添加一些額外的職責來擴展功能。

4.A

解析思路：裝飾者模式允許向一個現有的對象添加新的功能，FilterInputStream類實現了裝飾者模式。

5.D

解析思路：行為型模式關注對象之間的通信，策略模式允許在運行時選擇算法的行為。

6.C

解析思路：責任鏈模式將請求的發送者和接收者解耦，Handler類實現了責任鏈模式。

7.A

解析思路：行為型模式關注對象之間的通信，命令模式將請求封裝為一個對象。

8.C

解析思路：命令模式將請求封裝為一個對象，Command類實現了命令模式。

9.B

解析思路：行為型模式關注對象之間的通信，觀察者模式允許對象在狀態變化時通知其他依賴對象。

10.B

解析思路：觀察者模式允許對象在狀態變化時通知其他依賴對象，Observer類實現了觀察者模式。

二、多項選擇題

1.A,B,D,E

解析思路：創建型模式包括單例模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、建造者模式和原型模式。

2.A,B,C,D

解析思路：適配器模式通過適配器將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口，InputStream和OutputStream及其子類實現了適配器模式。

3.A,B,C,D,E

解析思路：結構型模式包括適配器模式、裝飾者模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式和享元模式。

4.A,B,E

解析思路：裝飾者模式通過裝飾者類包裝一個對象，BufferedReader和BufferedWriter實現了裝飾者模式。

5.A,B,C,D,E

解析思路：行為型模式包括策略模式、觀察者模式、狀態模式、責任鏈模式、命令模式和中介者模式。

6.A,C

解析思路：責任鏈模式將請求的發送者和接收者解耦，Handler類實現了責任鏈模式。

7.A,B,C,D,E

解析思路：行為型模式包括命令模式、模板方法模式、裝飾者模式、狀態模式、中介者模式。

8.A,C

解析思路：命令模式將請求封裝為一個對象，ActionListener類實現了命令模式。

9.A,B,C,D,E

解析思路：行為型模式包括策略模式、觀察者模式、責任鏈模式、模板方法模式、狀態模式。

10.A,B,C,D,E

解析思路：觀察者模式允許對象在狀態變化時通知其他依賴對象，Observer類實現了觀察者模式。

三、判斷題

1.正確

2.正確

3.正確

4.正確

5.正確

6.正確

7.正確

8.正確

9.正確

10.正確

四、簡答題

1.設計模式的作用在于提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性，通過提供可重用的解決方案來應對常見的設計問題。

2.原型模式在實際開發中可以用于創建復雜對象，如復制大量相似的對象，或者創建一個對象實例的模板。

3.裝飾者模式中的裝飾者可以添加額外的職責到被裝飾者對象，示例代碼如下：

```java

publicclassConcreteComponentimplementsComponent{

publicvoidoperation(){

//基礎操作

}

}

publicclassDecoratorimplementsComponent{

privateComponentcomponent;

publicDecorator(Componentcomponent){

ponent=component;

}

publicvoidoperation(){

component.operation();

//添加額外職責

}

}

```

4.策略模式的核心思想是將算法