2012年上半年软件设计师之设计模式相关试题及解答

设计模式已成为软件设计师考试试题的一个重要组成部分，每次考试中都会有将近20分左右的设计模式试题，下面我分析一下最近一次软考（2012年5月）的设计模式试题，希望能够给备考软件设计师的童鞋们提供一点帮助，。

 

       以下试题都来源于2012年5月软件设计师考试真题。

 

       上午试题：

       ● 面向对象分析与设计中的(37)是指一个模块在扩展性方面应该是开放的,而在更改性方面应该是封闭的;而(38)是指子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。

       (37) A.开闭原则    B.替换原则    C.依赖原则    D.单一职责原则

       (38) A.开闭原则    B.替换原则    C.依赖原则    D.单一职责原则

 

       ● (40)限制了创建类的实例数量,而(41)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,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。

       (40) A.命令模式(Command)    B.适配器模式(Adapter)    C.策略模式(Strategy)    D.单例模式(Singleton)

       (41) A.命令模式(Command)    B.适配器模式(Adapter)    C.策略模式(Strategy)    D.单例模式(Singleton)

 

       ● (43)设计模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。下图为这种设计模式的类图,已知类 State 为抽象类,则类(44)的实例代表了Context 对象的状态。

                             

       (43) A.单件(Singleton)    B.桥接(Bridge)    C.组合(Composite)    D.状态(State)

       (44) A. Context     B. ConcreteStateA    C. Handle    D. State

 

       试题分析与解答：

       总的来说，这几道题都非常简单，(37)、(38)考查面向对象设计原则，(40)、(41)、(43)、(44)考查设计模式，答案如下：

     (37) A，这是开闭原则的定义。

     (38) B，这是里氏代换原则（替换原则）的定义。

     (40) D，单例模式用于限制类的实例数量。

     (41) B，适配器模式用于将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,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。

     (43) D，状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。

     (44) B，具体状态类（例如ConcreteStateA）的实例代表了环境类(Context )对象的状态。

 

      以上几道题在《设计模式实训教程》（刘伟，清华大学出版社，2012年1月）一书中都有原题，第(37)和(38)题参见“第2章 面向对象设计原则实训”选择题第(6)题（第31页），第(40)题参见“第3章 创建型模式实训”选择题第(26)题（第68页），第(41)题参见“第4章 结构型模式实训”选择题第(6)题（第112页），第(43)题和第(44)题参见“第5章 行为型模式实训”选择题第(18)题（第190页）。

 

       下午试题：

           近年来，下午试题的最后一题通常会考查设计模式，由于C++与Java题基本相同，下面以Java版试题为例：

 

      试题六（共15分） 
        阅读下列说明和Java代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。
       【说明】
       某咖啡店当卖咖啡时，可以根据顾客的要求在其中加入各种配料，咖啡店会根据所加入的配料来计算费用。咖啡店所供应的咖啡及配料的种类和价格如下表所示：

咖啡	价格/杯(￥)	配料	价格/份(￥)
蒸馏咖啡(Espresso)	25	摩卡(Mocha)	10
深度烘焙咖啡(DarkRoast)	20	奶泡(Whip)	8

       现采用装饰器(Decorator)模式来实现计算费用的功能，得到如下图所示的类图。

【Java代码】
import java.util.*；

（1） class Beverage { //饮料
    String description = "Unknown Beverage";
    public （2） () {return description;}
    public （3） ;
}

abstract class CondimentDecorator extends Beverage { //配料
    （4） ;
}

class Espresso extends Beverage { //蒸馏咖啡
    private final int ESPRESSO_PRICE = 25;
    public Espresso() { description="Espresso"; }
    public int cost() { return ESPRESSO_PRICE; }
}

class DarkRoast extends Beverage { //深度烘焙咖啡
    private final int DARKROAST_PRICE = 20;
    public DarkRoast() { description = "DarkRoast"; }
    public int cost() { return DARKROAST PRICE; }
}

class Mocha extends CondimentDecorator { //摩卡
    private final int MOCHA_PRICE = 10;
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }
    public int cost() {
        return MOCHA_PRICE + beverage.cost();
    }
}

class Whip extends CondimentDecorator { //奶泡
       private final int WHIP_PRICE = 8;
       public Whip(Beverage beverage) { 
            this.beverage = beverage; 
      }
       public String getDescription() {
           return beverage.getDescription() +", Whip";
       }
      public int cost() { return WHIP_PRICE + beverage.cost(); }
}

public class Coffee {
    public static void main(String args[])  {
        Beverage beverage = new DarkRoast();
        beverage=new Mocha（ 5 ）;
        beverage=new Whip （ 6 ）;
        System.out.println(beverage.getDescription() +"￥" +beverage.cost());
    }
}

       编译运行上述程序，其输出结果为：
       DarkRoast, Mocha, Whip ￥38

 

       本题答案如下：

       (1) abstract
       (2) String getDescription
       (3) abstract int cost()
       (4) Beverage beverage或protected Beverage beverage
       (5) beverage
       (6) beverage
 

      本题在《设计模式实训教程》（刘伟，清华大学出版社，2012年1月）一书中对应题（参见“第6章 模式联用与综合实例实训”之实训练习第15题）如下：

15. There is a coffee shop to server HouseBlend and Espresso coffee. Each coffee can be served with the following condiments: Milk, Mocha. Using Decorator pattern to construct the coffee shop program to compute every beverage’s cost with its description.

abstract class Beverage {        public  abstract String getDescription();        public  abstract double getCost(); }

         Draw the pattern class diagram, and full code (class CondimentDecorator, HouseBlend, Espresso,Milk, Mocha, StarBuzzCoffee and other classes required) to construct the program including a test drive (StarBuzzCoffee class).

【译：有一家咖啡店提供HouseBlend咖啡和Espresso咖啡。每一种咖啡需要用到如下配料：牛奶，摩卡。使用装饰模式构建咖啡店程序，输出其描述并计算每种饮料的花费。

abstract class Beverage {        public  abstract String getDescription();        public  abstract double getCost(); }

        画出模式类图，实现完整的代码（包括类CondimentDecorator,HouseBlend, Espresso, Milk, Mocha, StarBuzzCoffee以及其他所需的类）构建程序，包括一个测试驱动类（StarBuzzCoffee类）。】

 

        试题分析及解答如下：

        本题使用装饰模式设计的类图如下所示：

   在该类图中，Beverage充当抽象组件，HouseBlend和Espresso充当具体组件，CondimentDecorator充当抽象装饰器，Milk和Mocha充当具体装饰器，StarBuzzCoffee充当客户端。本题完整代码示例如下所示：

 abstract class Beverage    //抽象组件
 {
     public abstract String getDescription();
     public abstract double getCost();
 }

 class HouseBlend extends Beverage    //具体组件
 {
     public String getDescription()
     {
         return "HouseBlend咖啡";
     }
     public double getCost()
     {
         return 10.00;
     }
 }

 class Espresso extends Beverage    //具体组件
 {
     public String getDescription()
     {
         return "Espresso咖啡";
     }
     public double getCost()
     {
         return 20.00;
     }
 }

 class CondimentDecorator extends Beverage    //抽象装饰器
 {
     private Beverage beverage;
     public CondimentDecorator(Beverage beverage)
     {
         this.beverage = beverage;
     }
     public String getDescription()
     {
         return beverage.getDescription();
     }
     public double getCost()
     {
         return beverage.getCost();
     }
 }

 class Milk extends CondimentDecorator    //具体装饰器
 {
     public Milk(Beverage beverage)
     {
         super(beverage);
     }
     public String getDescription()
     {
         String decription = super.getDescription();
         return decription + "加牛奶";
     }
     public double getCost()
     {
         double cost = super.getCost();
         return cost + 2.0;
     }
 }

 class Mocha extends CondimentDecorator    //具体装饰器
 {
     public Mocha(Beverage beverage)
     {
         super(beverage);
     }
     public String getDescription()
     {
         String decription = super.getDescription();
         return decription + "加摩卡";
     }
     public double getCost()
     {
         double cost = super.getCost();
         return cost + 3.0;
     }
 }

 class StarBuzzCoffee    //客户端测试类
 {
     public static void main(String args[])
     {
         String decription;
         double cost;
         Beverage beverage_e;

         beverage_e = new Espresso();
         decription = beverage_e.getDescription();
         cost = beverage_e.getCost();
         System.out.println("饮料：" + decription);
         System.out.println("价格：" + cost);
         System.out.println("---------------------");

         Beverage beverage_mi;
         beverage_mi = new Milk(beverage_e);
         decription = beverage_mi.getDescription();
         cost = beverage_mi.getCost();
         System.out.println("饮料：" + decription);
         System.out.println("价格：" + cost);
         System.out.println("---------------------");

         Beverage beverage_mo;
         beverage_mo = new Mocha(beverage_mi);
         decription = beverage_mo.getDescription();
         cost = beverage_mo.getCost();
         System.out.println("饮料：" + decription);
         System.out.println("价格：" + cost);
         System.out.println("---------------------");
     }
 }
 //输出结果如下：
 //饮料：Espresso咖啡
 //价格：20.0
 //---------------------
 //饮料：Espresso咖啡加牛奶
 //价格：22.0
 //---------------------
 //饮料：Espresso咖啡加牛奶加摩卡
 //价格：25.0