Java设计模式期末测试题目及标准答案

Java设计模式期末测试题目及标准答案

一、单选题（每题1分，共10分）

1.下列哪种设计模式是关于类与对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变时，所有依赖它的对象都得到通知并自动更新？（）A.工厂模式B.观察者模式C.单例模式D.策略模式【答案】B【解析】观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新

2.以下哪个不是Java中的设计模式？（）A.装饰者模式B.适配器模式C.代理模式D.抽象工厂模式E.数据流模式【答案】E【解析】数据流模式不是Java中标准的设计模式，其余四个都是

3.在Java中，下列哪个类用于管理数据库连接池？（）A.ContextB.DriverManagerC.PoolManagerD.DataSource【答案】D【解析】DataSource是用于管理数据库连接池的接口，常用于JDBC中

4.以下哪个设计模式用于创建一个类的对象，而无需指定具体类？（）A.建造者模式B.原型模式C.单例模式D.工厂模式【答案】B【解析】原型模式通过复制现有的实例来创建新的实例，无需指定具体的类

5.在Java中，下列哪个关键字用于声明一个静态方法？（）A.publicB.staticC.finalD抽象【答案】B【解析】static关键字用于声明一个静态方法，属于类级别的，不需要通过对象调用

6.以下哪个设计模式用于封装一个类的接口，以适应另一个接口？（）A.适配器模式B.桥接模式C.装饰者模式D.策略模式【答案】A【解析】适配器模式用于将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口

7.在Java中，下列哪个类用于表示一个抽象类？（）A.InterfaceB.ClassC.AbstractClassD.Abstract【答案】C【解析】AbstractClass是表示一个抽象类的关键字

8.以下哪个设计模式用于定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换？（）A.工厂模式B.策略模式C.单例模式D.代理模式【答案】B【解析】策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互换

9.在Java中，下列哪个关键字用于声明一个不可变类？（）A.finalB.staticC.transientDvolatile【答案】A【解析】final关键字用于声明一个不可变类，即一旦创建，其状态就不能被改变

10.以下哪个设计模式用于创建一个对象，但由另一个对象来创建这个对象？（）A.工厂模式B.建造者模式C.原型模式D.代理模式【答案】A【解析】工厂模式由另一个对象来创建这个对象，而不是直接创建

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是Java中常见的设计模式？（）A.单例模式B.观察者模式C.装饰者模式D.数据流模式E.适配器模式【答案】A、B、C、E【解析】数据流模式不是Java中常见的设计模式，其余四个都是

2.以下哪些是设计模式的优点？（）A.提高代码的可重用性B.提高代码的可维护性C.提高代码的可扩展性D.提高代码的复杂性【答案】A、B、C【解析】设计模式可以提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性，但不会增加代码的复杂性

3.以下哪些是Java中的设计模式应用场景？（）A.日志记录B.数据库连接C.用户界面D.网络通信【答案】A、B、C、D【解析】设计模式可以应用于各种场景，包括日志记录、数据库连接、用户界面和网络通信

4.以下哪些是Java中的设计模式分类？（）A.创建型模式B.结构型模式C.行为型模式D.数据库型模式【答案】A、B、C【解析】设计模式分为创建型模式、结构型模式和行为型模式，没有数据库型模式

5.以下哪些是Java中的设计模式实现方式？（）A.接口B.抽象类C.继承D.多态【答案】A、B、C、D【解析】设计模式可以通过接口、抽象类、继承和多态等方式实现

三、填空题（每题2分，共8分）

1.设计模式分为______、______和______三种类型【答案】创建型模式；结构型模式；行为型模式（8分）

2.在Java中，使用______关键字声明一个静态方法【答案】static（2分）

四、判断题（每题2分，共10分）

1.设计模式可以提高代码的复杂性（）【答案】（×）【解析】设计模式可以提高代码的可维护性和可扩展性，但不会增加代码的复杂性

2.单例模式可以通过饿汉方式实现（）【答案】（√）【解析】单例模式可以通过饿汉方式实现，即在类加载时就创建一个实例

3.观察者模式可以用于实现事件监听机制（）【答案】（√）【解析】观察者模式可以用于实现事件监听机制，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新

4.适配器模式可以用于实现不同接口之间的兼容（）【答案】（√）【解析】适配器模式可以用于实现不同接口之间的兼容，将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口

5.装饰者模式可以提高代码的可扩展性（）【答案】（√）【解析】装饰者模式可以提高代码的可扩展性，通过动态地添加功能来扩展类的功能

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述单例模式的特点和应用场景【答案】单例模式的特点是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点应用场景包括配置管理、日志记录、数据库连接池等【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，适用于需要全局访问点的场景

2.简述观察者模式的结构和特点【答案】观察者模式的结构包括主题（Subject）、观察者（Observer）和通知（Notify）三个部分特点是一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新【解析】观察者模式的结构包括主题、观察者和通知三个部分，特点是一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新

3.简述适配器模式的结构和特点【答案】适配器模式的结构包括目标接口（Target）、适配器（Adapter）和被适配类（Adaptee）三个部分特点是将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口【解析】适配器模式的结构包括目标接口、适配器和被适配类三个部分，特点是将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析工厂模式和单例模式的区别和应用场景【答案】工厂模式用于创建一个类的对象，而无需指定具体类；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工厂模式适用于需要创建对象的场景，而单例模式适用于需要全局访问点的场景【解析】工厂模式用于创建一个类的对象，而无需指定具体类；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工厂模式适用于需要创建对象的场景，而单例模式适用于需要全局访问点的场景

2.分析装饰者模式和适配器模式的区别和应用场景【答案】装饰者模式通过动态地添加功能来扩展类的功能；适配器模式将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口装饰者模式适用于需要扩展功能的场景，而适配器模式适用于需要实现不同接口之间的兼容的场景【解析】装饰者模式通过动态地添加功能来扩展类的功能；适配器模式将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口装饰者模式适用于需要扩展功能的场景，而适配器模式适用于需要实现不同接口之间的兼容的场景

七、综合应用题（每题20分，共40分）

1.设计一个简单的工厂模式，用于创建不同形状的对象，并计算其面积【答案】```javainterfaceShape{doublecalculateArea;}classCircleimplementsShape{privatedoubleradius;publicCircledoubleradius{this.radius=radius;}@OverridepublicdoublecalculateArea{returnMath.PIradiusradius;}}classRectangleimplementsShape{privatedoublelength;privatedoublewidth;publicRectangledoublelength,doublewidth{this.length=length;this.width=width;}@OverridepublicdoublecalculateArea{returnlengthwidth;}}classShapeFactory{publicstaticShapegetShapeStringshapeType,double...dimensions{ifshapeType.equalsIgnoreCasecircle{returnnewCircledimensions

[0];}elseifshapeType.equalsIgnoreCaserectangle{returnnewRectangledimensions

[0],dimensions

[1];}returnnull;}}publicclassFactoryPatternDemo{publicstaticvoidmainString[]args{Shapecircle=ShapeFactory.getShapecircle,5;Shaperectangle=ShapeFactory.getShaperectangle,4,6;System.out.printlnCircleArea:+circle.calculateArea;System.out.printlnRectangleArea:+rectangle.calculateArea;}}```【解析】-定义一个Shape接口，包含calculateArea方法-Circle和Rectangle类实现Shape接口，并实现calculateArea方法-ShapeFactory类用于创建不同形状的对象-FactoryPatternDemo类演示了如何使用工厂模式创建不同形状的对象并计算其面积

2.设计一个简单的单例模式，用于管理数据库连接池【答案】```javapublicclassDatabaseConnectionPool{privatestaticDatabaseConnectionPoolinstance;privateDatabaseConnectionPool{//初始化数据库连接池}publicstaticDatabaseConnectionPoolgetInstance{ifinstance==null{instance=newDatabaseConnectionPool;}returninstance;}publicvoidconnect{//连接数据库System.out.printlnConnectedtodatabase;}publicvoiddisconnect{//断开数据库连接System.out.printlnDisconnectedfromdatabase;}}publicclassDatabaseConnectionPoolDemo{publicstaticvoidmainString[]args{DatabaseConnectionPoolpool=DatabaseConnectionPool.getInstance;pool.connect;pool.disconnect;}}```【解析】-DatabaseConnectionPool类使用私有构造方法防止外部直接创建实例-getInstance方法用于获取DatabaseConnectionPool的唯一实例-DatabaseConnectionPoolDemo类演示了如何使用单例模式管理数据库连接池。