軟件架構設計的常見模式試題及答案

軟件架構設計的常見模式試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.在軟件架構設計中，下列哪項不是分層架構的特點？

A.分層結構清晰

B.各層之間耦合度低

C.容易擴展

D.適用于所有應用場景

2.下列哪項不屬于設計模式？

A.單例模式

B.工廠模式

C.觀察者模式

D.數(shù)據(jù)庫連接池

3.在面向對象設計中，以下哪種設計原則有助于降低類之間的耦合度？

A.開閉原則

B.依賴倒置原則

C.里氏替換原則

D.合成復用原則

4.下列哪種模式適用于實現(xiàn)對象間的動態(tài)綁定？

A.狀態(tài)模式

B.策略模式

C.責任鏈模式

D.觀察者模式

5.在設計模式中，以下哪項不屬于行為型模式？

A.職責鏈模式

B.命令模式

C.狀態(tài)模式

D.策略模式

6.下列哪種模式適用于實現(xiàn)對象間的一對多關系？

A.適配器模式

B.觀察者模式

C.工廠方法模式

D.建造者模式

7.在軟件架構設計中，以下哪種模式適用于實現(xiàn)對象間的組合關系？

A.適配器模式

B.工廠方法模式

C.組合模式

D.觀察者模式

8.下列哪項不屬于軟件架構設計原則？

A.單一職責原則

B.開閉原則

C.依賴倒置原則

D.靈活性原則

9.在設計模式中，以下哪項不屬于創(chuàng)建型模式？

A.工廠方法模式

B.單例模式

C.建造者模式

D.責任鏈模式

10.下列哪種模式適用于實現(xiàn)對象間的靜態(tài)綁定？

A.工廠方法模式

B.構造器模式

C.抽象工廠模式

D.適配器模式

二、多項選擇題（每題3分，共5題）

1.軟件架構設計中的分層架構包括哪些層次？

A.表示層

B.業(yè)務邏輯層

C.數(shù)據(jù)訪問層

D.數(shù)據(jù)庫層

2.以下哪些設計原則有助于提高代碼的可讀性和可維護性？

A.單一職責原則

B.開閉原則

C.里氏替換原則

D.迪米特法則

3.在軟件架構設計中，以下哪些模式適用于實現(xiàn)對象間的解耦？

A.工廠模式

B.適配器模式

C.觀察者模式

D.責任鏈模式

4.以下哪些設計模式屬于創(chuàng)建型模式？

A.工廠方法模式

B.單例模式

C.建造者模式

D.適配器模式

5.在軟件架構設計中，以下哪些模式屬于行為型模式？

A.策略模式

B.觀察者模式

C.狀態(tài)模式

D.責任鏈模式

三、簡答題（每題5分，共5題）

1.簡述軟件架構設計的目的和原則。

2.解釋分層架構的特點和優(yōu)勢。

3.簡述設計模式在軟件架構設計中的作用。

4.說明軟件架構設計中的開閉原則和依賴倒置原則。

5.列舉幾種常用的軟件架構模式，并簡要介紹其特點。

四、綜合應用題（共10分）

1.（5分）某電商項目需要設計一個商品推薦模塊，要求根據(jù)用戶瀏覽記錄、購買記錄和瀏覽過的商品進行推薦。請根據(jù)場景描述，設計該模塊的軟件架構，并說明選擇該架構的原因。

2.（5分）某銀行系統(tǒng)需要設計一個在線交易模塊，要求支持多種支付方式（如：支付寶、微信支付等）。請根據(jù)場景描述，設計該模塊的軟件架構，并說明選擇該架構的原因。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.軟件架構設計中常用的設計模式包括哪些？

A.創(chuàng)建型模式

B.結構型模式

C.行為型模式

D.模板方法模式

2.以下哪些屬于結構型模式？

A.適配器模式

B.橋接模式

C.享元模式

D.觀察者模式

3.在軟件架構設計中，以下哪些屬于行為型模式？

A.策略模式

B.模板方法模式

C.觀察者模式

D.命令模式

4.以下哪些屬于創(chuàng)建型模式？

A.工廠方法模式

B.抽象工廠模式

C.單例模式

D.建造者模式

5.以下哪些屬于行為型模式中的職責鏈模式？

A.責任鏈模式

B.模板方法模式

C.觀察者模式

D.命令模式

6.以下哪些屬于結構型模式中的組合模式？

A.組合模式

B.適配器模式

C.橋接模式

D.享元模式

7.以下哪些屬于行為型模式中的中介者模式？

A.中介者模式

B.模板方法模式

C.觀察者模式

D.命令模式

8.以下哪些屬于結構型模式中的裝飾器模式？

A.裝飾器模式

B.適配器模式

C.橋接模式

D.享元模式

9.以下哪些屬于行為型模式中的命令模式？

A.命令模式

B.策略模式

C.觀察者模式

D.中介者模式

10.以下哪些屬于行為型模式中的狀態(tài)模式？

A.狀態(tài)模式

B.策略模式

C.觀察者模式

D.中介者模式

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.軟件架構設計只關注系統(tǒng)的高層結構，不需要考慮具體實現(xiàn)細節(jié)。（×）

2.設計模式是軟件架構設計的核心，所有設計都應遵循設計模式。（×）

3.開閉原則強調軟件實體應該對擴展開放，對修改封閉。（√）

4.依賴倒置原則要求高層模塊不依賴于低層模塊，兩者都依賴于抽象。（√）

5.單一職責原則指出一個類應該只有一個引起變化的原因。（√）

6.職責鏈模式是一種行為型設計模式，適用于將請求的發(fā)送者和接收者解耦。（√）

7.策略模式適用于多個算法相互替換的場景，并且需要動態(tài)選擇算法時。（√）

8.模板方法模式確保一個算法的所有部分在不依賴于其各個部分的情況下執(zhí)行。（√）

9.觀察者模式中，觀察者對象需要存儲被觀察者對象的引用。（√）

10.組合模式是一種結構型設計模式，它允許客戶端以一致的方式處理單個對象和組合對象。（√）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述軟件架構設計的三個關鍵階段。

2.解釋什么是DRY（Don'tRepeatYourself）原則，并說明其在軟件架構設計中的作用。

3.說明什么是架構風格，并舉例說明常見的架構風格。

4.簡述軟件架構設計中的“高內聚低耦合”原則，并說明其對系統(tǒng)可維護性的影響。

5.解釋什么是微服務架構，并說明其與傳統(tǒng)單體架構的主要區(qū)別。

6.簡述軟件架構設計中的“單一職責原則”如何應用于系統(tǒng)設計。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.D

解析思路：分層架構雖然結構清晰、耦合度低、易于擴展，但并非適用于所有應用場景，例如一些簡單的腳本程序可能不需要分層架構。

2.D

解析思路：數(shù)據(jù)庫連接池是數(shù)據(jù)庫連接管理的一種技術，不屬于設計模式。

3.B

解析思路：依賴倒置原則要求高層模塊依賴于抽象，而不是具體實現(xiàn)，有助于降低類之間的耦合度。

4.C

解析思路：動態(tài)綁定通常是指運行時綁定，觀察者模式通過注冊和通知機制實現(xiàn)對象間的動態(tài)綁定。

5.D

解析思路：責任鏈模式屬于行為型模式，而命令模式、觀察者模式和策略模式不屬于行為型模式。

6.B

解析思路：觀察者模式適用于實現(xiàn)對象間的一對多關系，其中觀察者可以訂閱被觀察者的狀態(tài)變化。

7.C

解析思路：組合模式適用于實現(xiàn)對象間的組合關系，可以將對象組合成樹形結構來表示“部分-整體”的層次結構。

8.D

解析思路：靈活性原則并非軟件架構設計原則，而是一種設計理念。

9.D

解析思路：責任鏈模式屬于行為型模式，而工廠方法模式、單例模式和建造者模式屬于創(chuàng)建型模式。

10.A

解析思路：工廠方法模式適用于實現(xiàn)對象間的靜態(tài)綁定，通過工廠類創(chuàng)建具體的對象實例。

二、多項選擇題

1.ABC

解析思路：軟件架構設計中常用的設計模式包括創(chuàng)建型、結構型、行為型和模板方法模式。

2.ABC

解析思路：適配器模式、橋接模式和享元模式屬于結構型模式。

3.ABCD

解析思路：策略模式、觀察者模式、命令模式和中介者模式都屬于行為型模式。

4.ABCD

解析思路：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式和建造者模式都屬于創(chuàng)建型模式。

5.ABCD

解析思路：職責鏈模式、模板方法模式、觀察者模式和命令模式都屬于行為型模式。

三、判斷題

1.×

解析思路：軟件架構設計不僅關注系統(tǒng)的高層結構，還需要考慮具體實現(xiàn)細節(jié)，以確保設計的可行性和可維護性。

2.×

解析思路：設計模式是軟件架構設計的重要工具，但并非所有設計都必須遵循設計模式，有時根據(jù)具體場景選擇合適的設計方法更為重要。

3.√

解析思路：開閉原則強調軟件實體應該對擴展開放，對修改封閉，確保在不修改現(xiàn)有代碼的情況下增加新的功能。

4.√

解析思路：依賴倒置原則要求高層模塊依賴于抽象，而不是具體實現(xiàn)，有助于降低類之間的耦合度，提高系統(tǒng)的可維護性。

5.√

解析思路：單一職責原則指出一個類應該只有一個引起變化的原因，有助于提高代碼的可讀性和可維護性。

6.√

解析思路：職責鏈模式通過注冊和通知機制實現(xiàn)對象間的動態(tài)綁定，適用于將請求的發(fā)送者和接收者解耦。

7.√

解析思路：策略模式適用于多個算法相互替換的場景，并且需要動態(tài)選擇算法時，有助于提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。

8.√

解析思路：模板方法模式確保一個算法的所有部分在不依賴于其各個部分的情況下執(zhí)行，有助于提高代碼的可復用性。

9.√

解析思路：觀察者模式中，觀察者對象需要存儲被觀察者對象的引用，以便在狀態(tài)變化時通知觀察者。

10.√

解析思路：組合模式允許客戶端以一致的方式處理單個對象和組合對象，有助于提高系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。

四、簡答題

1.軟件架構設計的三個關鍵階段：需求分析、架構設計和架構評估。

2.DRY（Don'tRepeatYourself）原則：避免代碼重復，提高代碼的可維護性和可讀性。在軟件架構設計中的作用：確保設計的一致性和簡潔性，減少冗余代碼。

3.架構風格：軟件架構設計的一種模式，它定義了系統(tǒng)組件的組織方式和交互方式。常見架構風格：分層架構、微服務架構、事件驅動架構等。

4.