2025年軟件設(shè)計(jì)師模擬試卷：面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)核心試題解析

2025年軟件設(shè)計(jì)師模擬試卷：面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)核心試題解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題要求：本部分共10題，每題2分，共20分。請(qǐng)從每題的四個(gè)選項(xiàng)中選擇一個(gè)最符合題意的答案。1.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的“開閉原則”是指：A.對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉B.對(duì)擴(kuò)展封閉，對(duì)修改開放C.對(duì)擴(kuò)展和修改都開放D.對(duì)擴(kuò)展和修改都封閉2.下面哪個(gè)不是UML圖中的基本結(jié)構(gòu)？A.類圖B.序列圖C.狀態(tài)圖D.數(shù)據(jù)流圖3.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念不屬于面向?qū)ο蟮幕咎卣?？A.封裝B.繼承C.多態(tài)D.遞歸4.在UML類圖中，哪些是關(guān)聯(lián)關(guān)系的表示方法？A.線和實(shí)心圓B.線和空心圓C.線和菱形D.線和矩形5.下面哪個(gè)不是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)模式的作用？A.提高代碼的可重用性B.提高代碼的可維護(hù)性C.提高代碼的可讀性D.減少代碼的編寫工作量6.下面哪個(gè)不是UML圖中的用例圖元素？A.用例B.實(shí)體C.關(guān)系D.狀態(tài)7.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)概念表示類與類之間的關(guān)系？A.繼承B.實(shí)現(xiàn)接口C.組合D.聚合8.在UML類圖中，以下哪個(gè)是抽象類的表示方法？A.矩形框B.菱形框C.橢圓形框D.無框9.下面哪個(gè)不是UML圖中的交互圖？A.序列圖B.協(xié)作圖C.活動(dòng)圖D.狀態(tài)圖10.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)不是設(shè)計(jì)模式？A.單例模式B.工廠模式C.策略模式D.抽象工廠模式二、填空題要求：本部分共10題，每題2分，共20分。請(qǐng)將正確的答案填入空格中。1.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則是______、______、______。2.UML圖中的______表示系統(tǒng)中的用例。3.在UML類圖中，______表示類之間的關(guān)系。4.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，______模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的組合。5.在UML類圖中，______表示類與類之間的繼承關(guān)系。6.在UML類圖中，______表示類與類之間的聚合關(guān)系。7.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，______模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的委托。8.在UML類圖中，______表示類與類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。9.在UML類圖中，______表示抽象類。10.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，______模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的行為。三、判斷題要求：本部分共10題，每題2分，共20分。請(qǐng)判斷下列說法的正確性，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。1.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的“開閉原則”是指對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。（）2.在UML類圖中，類圖和序列圖都屬于結(jié)構(gòu)圖。（）3.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，封裝是指將類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來。（）4.在UML類圖中，類之間的關(guān)系包括繼承、實(shí)現(xiàn)接口、組合和聚合。（）5.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)模式可以提高代碼的可重用性和可維護(hù)性。（）6.在UML類圖中，用例圖用于表示系統(tǒng)中的用例。（）7.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，多態(tài)是指同一個(gè)方法在不同的對(duì)象上有不同的行為。（）8.在UML類圖中，抽象類用于表示具有共同屬性和行為的一組類。（）9.在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，組合關(guān)系表示類與類之間的包含關(guān)系。（）10.在UML類圖中，交互圖用于表示對(duì)象之間的交互關(guān)系。（）四、簡(jiǎn)答題要求：本部分共3題，每題10分，共30分。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)要回答以下問題。4.請(qǐng)簡(jiǎn)述面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的“里氏替換原則”及其在軟件設(shè)計(jì)中的作用。五、論述題要求：本部分共1題，共20分。請(qǐng)結(jié)合實(shí)際案例，論述面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)在軟件開發(fā)過程中的重要性。5.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)在軟件開發(fā)過程中具有哪些優(yōu)勢(shì)？請(qǐng)舉例說明。六、設(shè)計(jì)題要求：本部分共1題，共20分。請(qǐng)根據(jù)以下需求，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的UML類圖。6.需求描述：設(shè)計(jì)一個(gè)圖書管理系統(tǒng)，包括以下類：圖書（Book）、讀者（Reader）、借閱（Borrow）和還書（Return）。圖書類包含書名、作者、出版社和出版日期等屬性；讀者類包含姓名、性別、年齡和身份證號(hào)等屬性；借閱類包含圖書、讀者和借閱日期等屬性；還書類包含圖書、讀者和還書日期等屬性。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的UML類圖。本次試卷答案如下：一、選擇題1.A解析：開閉原則是指軟件實(shí)體應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。也就是說，軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能在不修改原有代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。2.D解析：UML圖中的基本結(jié)構(gòu)包括類圖、對(duì)象圖、用例圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖和活動(dòng)圖。數(shù)據(jù)流圖不屬于UML圖的基本結(jié)構(gòu)。3.D解析：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本特征包括封裝、繼承和多態(tài)。遞歸不屬于面向?qū)ο蟮幕咎卣鳌?.A解析：在UML類圖中，關(guān)聯(lián)關(guān)系通常用線表示，實(shí)心圓表示類的實(shí)例。5.D解析：設(shè)計(jì)模式的作用包括提高代碼的可重用性、可維護(hù)性和可讀性，但不會(huì)減少代碼的編寫工作量。6.B解析：用例圖中的元素包括用例、參與者、系統(tǒng)邊界和關(guān)系。實(shí)體、關(guān)系和狀態(tài)不屬于用例圖元素。7.A解析：類與類之間的關(guān)系包括繼承、實(shí)現(xiàn)接口、組合和聚合。繼承表示類之間的層次關(guān)系。8.D解析：在UML類圖中，抽象類通常用無框表示，以區(qū)分于普通類。9.C解析：交互圖包括序列圖、協(xié)作圖和通信圖。活動(dòng)圖不屬于交互圖。10.D解析：設(shè)計(jì)模式包括單例模式、工廠模式、策略模式、抽象工廠模式等。單例模式、工廠模式和策略模式都屬于設(shè)計(jì)模式，而抽象工廠模式不屬于設(shè)計(jì)模式。二、填空題1.封裝、繼承、多態(tài)解析：這三個(gè)原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的核心，它們分別代表了對(duì)象的封裝性、繼承性和多態(tài)性。2.用例解析：用例圖中的用例表示系統(tǒng)中的功能需求。3.關(guān)聯(lián)解析：在UML類圖中，關(guān)聯(lián)表示類與類之間的關(guān)系。4.組合解析：組合模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的組合關(guān)系，表示整體與部分的關(guān)系。5.繼承解析：在UML類圖中，繼承表示類與類之間的繼承關(guān)系。6.聚合解析：在UML類圖中，聚合表示類與類之間的聚合關(guān)系。7.委托解析：委托模式用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的委托關(guān)系，表示對(duì)象之間的協(xié)作。8.關(guān)聯(lián)解析：在UML類圖中，關(guān)聯(lián)表示類與類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。9.抽象類解析：在UML類圖中，抽象類用于表示具有共同屬性和行為的一組類。10.設(shè)計(jì)模式解析：設(shè)計(jì)模式是一套被反復(fù)使用的、多數(shù)人認(rèn)可的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。三、判斷題1.√解析：里氏替換原則是指子類可以替換基類，并保證系統(tǒng)行為的不變性。2.×解析：類圖和序列圖都屬于結(jié)構(gòu)圖，但序列圖也屬于交互圖。3.√解析：封裝是指將類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來，只暴露必要的接口。4.√解析：類與類之間的關(guān)系包括繼承、實(shí)現(xiàn)接口、組合和聚合。5.√解析：設(shè)計(jì)模式可以提高代碼的可重用性、可維護(hù)性和可讀性。6.√解析：用例圖用于表示系統(tǒng)中的用例。7.√解析：多態(tài)是指同一個(gè)方法在不同的對(duì)象上有不同的行為。8.√解析：抽象類用于表示具有共同屬性和行為的一組類。9.√解析：組合關(guān)系表示類與類之間的包含關(guān)系。10.√解析：交互圖用于表示對(duì)象之間的交互關(guān)系。四、簡(jiǎn)答題4.答案：里氏替換原則是指子類可以替換基類，并保證系統(tǒng)行為的不變性。這個(gè)原則在軟件設(shè)計(jì)中的作用是確保軟件的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。通過實(shí)現(xiàn)里氏替換原則，可以避免因修改基類而導(dǎo)致子類出現(xiàn)問題，從而提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。五、論述題5.答案：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)在軟件開發(fā)過程中具有以下優(yōu)勢(shì)：-提高代碼的可重用性：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)通過封裝、繼承和多態(tài)等機(jī)制，可以將代碼劃分為可重用的模塊，從而提高代碼的重用性。-提高代碼的可維護(hù)性：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)使得代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于理解和修改，從而提高代碼的可維護(hù)性。-提高代碼的可擴(kuò)展性：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)通過繼承和組合等機(jī)制，可以方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)功能，提高代碼的可擴(kuò)展性。-降低系統(tǒng)復(fù)雜性：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)將系統(tǒng)分解為多個(gè)模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)特定的功能，從而降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。-提高開發(fā)效率：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)可以復(fù)用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)模式和代碼，提高開發(fā)效率。六、設(shè)計(jì)題6.答案：根據(jù)需求描述，設(shè)計(jì)如下UML類圖：```+----------------++----------------++----------------+|Book||Reader||Borrow|+----------------++----------------++----------------+|-書名:String|<---->|-姓名:String|<---->|-圖書:Book||-作者:String||-性別:String||-讀者:Reader||-出版社:String||-年齡:Integer||-借閱日期:Date||-出版日期:Date||-身份證號(hào):String|+----------------++----------------++----------------++----------------+``````+----------------++----------------+|Return||Book|+----------------++----------------+|-圖書:Book|<---->|-還書日期:Date||-讀者:Reader|+-----------