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1、面向对象分析与设计习题一、单项选择题1.到20世纪末，面向对象软件工程已经逐渐发展成熟，特 别 是（D）的形成和广泛使用，采用面向对象分析与编程的软件开发方法己成为软件开发的主流方法。A.Simula67 语言 B.Smalltalk 语言C.Java语言 D.统一建模语言（UML）的标准2.面向对象的运动产生了多种面向对象的语言，其 中（C）是一种混合性面向对象语言，既支持面向过程的程序设计方法，又支持面向对象的程序设计方法，有广泛应用的基础和丰富开发环境的支持，因而使面向对象的程序设计能得到很快普及。A.Smalltalk B.Eiffel C.C+D.Java3.下列不属于面向对象技术的
2、基本特征的是（B）。A.封装性 B.模块性 C.多态性 D.继承性4.面向对象程序设计将描述事物的数据与（C）封装在起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。A.信息 B.数据隐藏 C.对数据的操作 D.数据抽象5.关于面向对象方法的优点，下列不正确的叙述是（C）。A.与人类习惯的思维方法比较一致 B,可重用性好C,以数据操作为中心 D.可维护性好6.（D）是从用户使用系统的角度描述系统功能的图形表达方法。A.类图 B.对象图 C.序列图 D,用例图7.（C）是表达系统类及其相互联系的图示，它是面向对象设计的核心，建立状态图、协作图和其他图的基础。A.对象图 B.组件图 C.类图 D.配置图
3、8.（D）描述了一组交互对象间的动态协作关系，它表示完成某项行为的对象和这些对象之间传递消息的时间顺序。A.对象图 B.协作图 C.状态图 D.序列图9.（D）就是用于表示构成分布式系统的节点集和节点之间的联系的图示，它可以表示系统中软件和硬件的物理架构。A.组件图 B.协作图 C.状态图 D,配置图10.使 用 UML进行关系数据库的（B）时，需要设计出表达持久数据的实体类及其联系，并把它们映射成为关系数据库表（Table）A.业 务 Use Case模型设计C.物理数据模型设计11.一个设计得好的00系统具有（B）A.低内聚、低耦合的特征C.高内聚、高耦合的特征12.下 面（）不是UML的
4、基本构成元素。（A.控制语言 B.基本构造块、视图（View）等。B.逻辑数据模型设计C.物理实现设计B.高内聚、低耦合的特征D.低内聚、高耦合的特征A）C.规则 D,公共机制13.面向对象的特点主要概括为(C)。A.可分解性、可组合性、可 分 类 性 B.继承性、封装性、多态性C.抽象性、继承性、封装性、多 态 性 D.封装性、易维护性、可扩展性、可重用性14.构成对象的两个主要因素是(A)。A.属性和服务 B.标识和内容 C.继承和多态 D.消息和封装15.下列关于面向对象方法中描述中错误的是(C)A.使用设计模式有助于在软件开发中应用面向对象技术B.选择面向对象程序设计语言时需要考虑开发
5、人员对其的熟悉程度C.UML作为一种可视化建模语言需要与RUP开发过程同时使用D.目前在软件生命周期的分析、设计、实现和测试中均可以应用面向对象方法16.顺序图主要可以为设计人员提供(A)信息。A.消息发送的顺序 B.某个方法的执行流程C.类之间关联关系的多重性 D.某个对象在不同状态之间的转移17.类和接口的关系类似于下面哪种类型的关系(D)oA.关 联(association)和 聚 集(aggregation)B.关 联(association)和 组 合(composition)C.脚 本(scenario)和 用 例(use case)D.包(Package)和子系统(subsyst
6、em)18.在类图中，那个类图中的类Order所生成的代码具有Public class Order(Public Customer recipient;)的形式？(A)19.下面那个图符表示UML中的实现关系？(C)rAt._2_ B.c.n n.20.一个银行业务系统采用如图琐事的配置图，则错误的是(D)A.与G U I有关的类应该部署在Br a n c h C l i e n t上B.这个图表示-个三层的体系结构，不管Br a n c h C l i e n t、F i n a n c i a l A p p S e r v e r、D a ta b a s eS e r v e r是运行
7、在同一台机器上还是在不同机器上C.为了系统的可伸缩性(s c a l a b i l i ty),与业务逻辑有关的对象应该部署在F i n a n c i a l A p pS e r v e r 上D.为了系统的可伸缩性，与业务逻辑有关的对象应该部署在Br a n c h C l i e n t上2 1 .关于用例与类的对比中(D)是错误的。A都属于模型结构元素B都存在继承关系C类描述系统的部分静态视图，用例描述系统动态的行为视图D类描述的是系统的内部构成，用例也可以描述系统的内部构成2 2 .I n n o v a ti o n公司正在为R o s e开发插入件，使得R o s e可以把0
8、 0 A、0 0 1)模型以各种图形格式导出，如J P E G格式、BM P格式、G I F格式等。在导出时，会根据不同的算法来生成相应的图形文件，这些算法很复杂。为了描述这些算法，在下面这些图中，那个是最适合的？(A)(注：活动图可以用来描述细节)A.活动图 B.状态图 C.类图 D.用例图2 3.计 算 机(C o m p u te r)由中央处理器、内存、软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标等组成。那么 C o m p u te r 类和其他类(C P U、R A M、F l o p p y D r i v e、H a r d D i s k、M o n i to r、K e y b o a
9、r d、M o u s e)之间的关系是：(D)A.泛化关系(G e n e r a li z a t i o n)B.实现关系(R e a li z a t i o n)C.包含关系(I n c lu s i o n)D.聚集关系(A g g r e g a t i o n)24.在状态图中不能表示下面那些概念？(D)A.动 作(a c t i o n)B.事 件(e ve n t)C.转 移(t r a n s i t i o n)D.类(c la s s)2 5.在数据库设计的 C 阶段刃始考虑具体的数据库管理系统(DB MS)的特性。(C)A.需求分析 B.概念设计 C.逻辑设计 D物
10、理设计2 6 .在U ML中，有3种基本构造块，分 别 是(A)A.事物、关系和图 B.注释、关系和图C.事物、关系和结构 D.注释、关系和结构2 7 .在U ML中，有四种关系，卜面哪个不是(B)A.依赖关系 B.继承关系 C.泛化关系 D.实现关系2 8 .下面哪个不是U ML 中的静态视图（B）A.状态图 B.用例图 C.对象图 D.类图2 9.在用例之间，会有三种不同的关系，下列哪个不是它们之间可能的关系（D）A.包 含（i n c lu d e）B.扩 展（e x t e n d）C.泛 化（g e n e r a li z a t i o n）D.关 联（c o n n e c t
11、）3 0 .用 例（U s e-c a s e）用来描述系统在事件做出响应时所采取的行动。用例之间是具有相关性的。在一个 订单输入子系统”中，创建新订单和更新订单都需要检查用户帐号是否正确。那么，用 例“创建新订单”、“更新订单”与用例“检查用户帐号”之 间 是（B）关系A.扩 展（e x t e n d）B.包 含（i n c lu d e）C.分 类（c la s s i f i c a t i o n）D.聚 集（a g g r e g a t i o n）3 1 .U ML 中类的有三种，下面哪个不是其中之一（B）A.实体类 B.抽象类 C.控制类 D,边界类3 2 .阅读图例，判断下
12、列哪个说法是错误的。（c）O -、include _A-O读者 还 书、图书查询extendHM W中 遭()图时序图参考答案：(1)，小车”类有哪几个操作？返回小车当前位置()转向和前进()(2)“指挥小车UC”类 的“执行任务”操作要做哪些工作？(采用伪代码描述)移动任务：更新行走断表和目的地()移动任务：判断现有信息足以让小车行走O小车：放回小车当前位置()小车：验证小车尚未到达目的地()移动：根据但前位置及断表信息计算出速度、角 度()小车：转向和前进（）9.简述统一建模语言UML的优点。10.简述面向对象技术的三大机制。11.简述面向对象分析的基本步骤。12.简述OOD模型的总体结构
13、，并画图表示。13.应 用 UML进行系统分析和设计所需建立视图有那几种？14.简述“开一闭”原则的基本思想。请举出个使用了软件“开一闭”原则的软件设计模式，其中何处体现了“开一闭”原则。答：“开一闭”原则：软件实体应当对扩展开放，而对修改关闭，“开-闭”原则要求软件系统能够在不需要修改原有类的基础上，通过增加类达到扩展功能的H的。Abstract factory体现了这个原则，如果想增加一类新的products,只需在product类体系中增加各个products,然后在factory类体系结构中增加一个concrete factory就可以了，而不需要对现有类做任何修改，The Open-
14、closed principleocp在不改动过模块源代码的情况下扩展模块的行为。软件实体（类模块函数等）应该是可以扩展的，但是不可以修改的。15.简述依赖例转原则的基本思想。请举出一个使用了软件依赖原则的软件设计模式，其中何处体现了依赖原则。答：依赖倒置原则的基本思想是：高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该不依赖于抽象。Tomplate method就体现了这个原则，它定义了一个操作中的算法骨架，而将些步骤延迟到子类中，template method使得子类不改变一个算法的结构，即可重定义该算法的某些特定步骤。16.什么是单一职责原则？请举出一个
15、使用了单职责原则的软件设计模式，其中何处体现了单一职责原则。答：基本思想：S R P 使得一个类或一个模块承担的责任尽可能的少，使尽可能少的因素或动机影响该类或该模块，即增大类或模块的内聚性，减少其耦合度，S R P 是所有原则中最简单的之一，也是最难正确运用的之COMMAND模式体现了 SRP原则，大多数类都是一组方法和相应的一组变量的结合,而该模式只是封装了一个没有任何变量的函数，它对函数的关注超过了类，将一个请求封装为一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化。17.软件复用可采用类的继承方式和类的聚合方式，比较两者的优缺点。答：聚合：一个对象拥有另一个对象或对另一个对象负责（即一个对
16、象包含另一个对象或是另一个对象的一部分）并且聚合对象和其所有具有相同的生命周期（即所谓的“同生共死”关系）。聚合复用优点：容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。黑盒 复用，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。包装性好。实现上的相互依赖性比较小。每一个类只专注于一项任务。通过获取指定其他的具有相同类型的对象的使用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。聚合的缺点:导致系统中的对象过多为了能将多个不同的对象作为组合块来使用，必须仔细地对接口进行定义。类继承：是 种通过扩展（个已有对象的）实现，从而获得新功能的复用方法。继承的优点：容易进行新的实现，因为其大多数可继承而来易于修改或扩展那
17、些被复用的实现。继承的缺点：破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类“白盒”复用，因为父类的内部细节对于子类而言通常是可见的当父类的实现更改时，子类也不得不随之更改从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。18.画出工厂方法模式的结构图。什么情况下适合使用工厂方发模式?其中product：为工厂模式所要创建的对象类型定义一个接口。Concrete product:实现 product 接 口。Creator：声明工厂方法（factory method）返回值为product的个对象。Concrete creator：覆写 factory Method。，返回值为 concrete p
18、roduct 的一个具体实例。在下面情况下你可以考虑使用工厂方法模式：1）当客户程序不需要知道要使用对象的创建过程。2）客户程序使用的对象存在变动的可能，或者根本就不知道使用哪一个具体的对象。19.画出合成模式（C om post）的结构图。举例说明一个可以应用合成模式的软件设计实例，说明其中各角色的作用。实例：计算机和立体组合音响这样的设备经常被组装成一部分整体层次结构或者是容器层次结构，例如：底盘可以包含驱动装置和平面板，总线含有多个插件，机柜包括底盘、总线等。这样结构很自然的用com post模式进行模拟。Equipment类为在部分 整体层次结构中的所有设备定义一个接口。Equipme
19、nt声明一些操作返回一个设备的属性，例如它的能是消耗和价格。子类为指定的设备实现了这些操作，Equipment还声明了一个Create Iterator操作，该操作为访问它的零件返回一个Iterator，这个操作的缺省实现返回一上Nulliterator,它在空集上迭代。Composite Equipment是包含其它设备的基类，它也是Equipment的子类。20.简述门面模式(Facade)和中介者模式(Mediator)的基本思想，两者的差异何在？答：门面模式(facade)又称外观模式。基本思想：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade模式定义了一个高层接口，这个接口使得这
20、一子系统更加容易使用。“中介者模式”基本思想：Mediator Pattern中文译为“中介者模式”、“调停者模式”。调停者模式的定义是：用一个调停对象来封装一系列的对象交互。调停者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。简单点来说，将原来两个直接引用或者依赖的对象拆开，在中间加入一个“调停”对象，使得两头的对象分别 和“调停”对象引用或者依赖。两者的差异：从目的上看，调停者模式与门面模式有些相似。但是门面模式是介于客户程序与子系统之间的，而调停者模式是介于子系统与子系统之间的。这也注定了它们有很大的区别：门面模式是将原有的复杂逻辑提取到个统一的接口，
21、筒化客户对逻辑的使用。它是被客户所感知的，而原有的复杂逻辑则被隐藏了起来。而调停者模式的加入并没有改变客户原有的使用习惯，它是隐藏在原有逻辑后面的，使得代码逻辑更加清晰可用。21.简述观察者模式的基本思想，如何实现当目标对象发生变化时多个观察者对象的同步更新？画出他们之间的协作图。(1)Observer(观察者)基本思想：对象间的一种一对多的依赖关系。当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。(2)协作：当 Concrete Subject发生任何可能导到其参观者与其本身状态不一致的改变时，它将通知它的各个观察者。在得到一个具体的目标改变通知后，Concrete Ob
22、ject对象可向目标对象查询信息，Concrete Object使用这个些信息以使它的状态与目标对象的状态一致。(3)协作图:(3)协作图：“22.举一适合使用State模式的例子。与不使用该模式相比，有哪些优点？举例：抽象状态类定义了一个抽象方法“写程序”与不使用该模式相比优点：State模式将特定的状态相关的行为封装在一个类中，由于所有状态相关的代码都存在于某个 concrete state中，所以通过定义新的子类可以很容易的增加新的状态和转换。23.有哪些模式的使用可以使得类的复用性增强？说明你的理由。策略模式（strategy）属于对象行为型模式，主要定义 系列的算法，把这些算法一个个
23、封装成拥有共同接口的单独的类，并使他们之间互换，客户端调用他们的时候互不影响。算法使用和算法分离，即将变化的具体算法封装起来，降低了代码的耦合度，算法提取起来，使算法得到重用。中介者模式（mediator）用一个调停对象来封装一系列的对象交互。调停者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。即，将原来的两个直接引用或者依赖的对象拆开，在中间加入一个“调停”对象，使得两头的对象分别和“调停”对象引用或者依赖。提高了原有系统的可读性，将原有系统的多对多转化为一对多，提高了代码的可复用性。适 配 器（Adapter）模式 是的原本由于接口不兼容而不能再一起的那
24、些类可以一起工作。如画图程序中，已实现绘制点，直线等功能。为了让客户程序在使用的时候不用关心不同定义，定义个抽象类规范接口，当去实现绘图时，发现系统其它地方已有制图实现，但是系统已有的方法与抽象类中规定方法不样，这时候用适配器模式可以解决这问题。适配器模式是为了面向接口编程中更好的复用。24.比较Adapter和 Proxy模式使用上的异同之处。适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式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。代理模式有两个英文名字：Proxy Pattern和 Surrogate Pattern 代理模式：为
25、其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。说白了就是，在一些情况下客户不想或者不能直接引用一个对象，而代理对象可以在客户和目标对象之间起到中介作用，去掉客户不能看到的内容和服务或者增添客户需要的额外服务。两者的主要区别在于代理模式应用的情况是不改变接口命名的，而且是对已有接口功能的一种控制；而适配器模式则强调接口转换。25.说明Observer模式的基本实现方式。如果不用该模式，要达到同样的效果，你会如何做？观察者模式在关于目标角色、观察者角色通信的具体实现中，有两个版本。一种情况便是目标角色在发生变化后，仅仅告诉观察者角色“我变化了；观察者角色如果想要知道具体的变化细节，则就要自己从目标角
26、色的接口中得到。这种模式被很形象的称为：拉模式就是说变化的信息是观察者角色主动从目标角色中“拉”出来的。还有一种方法，那就是我目标角色“服务一条龙”，通知你发生变化的同时，通过一个参数将变化的细节传递到观察者角色中去。这就是“推模式”管你要不要，先给你啦。这两种模式的使用，取决于系统设计时的需要。如果目标角色比较复杂，并且观察者角色进行更新时必须得到一些具体变化的信息，则“推模式”比较合适。如果目标角色比较简单，则“拉模式”就很合适。如果不使用该模式，可采用策略模式，将不同的情况作为子类封装在一个类中，模拟observer模式中目标角色的不同状态，当外部状态发生变化时，可以选择不同的strat
27、egy1、strategy2改变观察者角色，从而达到与观察者模式同样的效果。26.请列举一个使用装饰模式的例子。画出你的例子的类图结构。JU nit中的装饰模式：在 川 n it中，TestCase是一个很重要的类，允许对其进行功能扩展。在 junit.extensions 包中，TestDecorator RepeatedTest 便是对 TestCase 的装饰模式扩展。下面我们将它们和上面的角色对号入座。27.列举两个可以使我们在程序中不必使用if.else结构的软件设计模式。使用软件设计模式是如何做到这一点的？策略模式（strategy）和状态模式（state）策略模式是将不同算法（处
28、理方法）封装到stategy类中，状态模式是将不同状态封装到 state类中。二者都是通过，类中的子类，实现不同情况的调用，从而有效的替换充满在程序中的if else语句。28.你认为在Linux平台上直接运行WIN32程序有可能吗？如认为不可能请说明理由；如认为可能应如何实现这一目标？（1）两 个 O S 内部实现有很大差别，甚至连路径的分隔符都不样，一 个 WIN32程序无论如何到了最后也要调用Window a p i,而这些api在 linux上根本没有实现（2）例如：就用户界面来说，有 些 windows的控件，在 Linux上根本连对应的具有类似功能的控件都没有怎么执行？如果再涉及进
29、程，线程就更复杂了，差距也更大，如果想用一个Win32程序 在 linux上执行，必须有一个间接层来缓和二者差距，然后要求WIN32程序只能调用这个间接层里面的库函数29.Java是一个跨平台的软件语言。为了实现跨平台，你认为采用哪种软件模式来实现跨平台部分更合理？说明你的理由。答：abstract factory实现跨平台比较合适。用 abstract factory提供一个高层接口，来建造每个所需的Product,当然具体的实现要用Concrete factory来实现，然后让每个os对应一个Concrete factory,这样当其它的Java类库需要平台支持时，只需调用abstract
30、factory的相应函数即可，而无需关系它所在是什么平台。例如：用户界面aw t这个类体系,它是跨平台的，它本身不能有绘制图形界面的代码，因为这涉及具体的平台。所以它肯定要调用一个抽象工厂模式类的相应函数，具体实现就由concrete factory 来负责。Bridge模式可以分离接口及其实现部分，使接口部分和实现部分可以独立变化，同时可以对客户隐藏实现细节，实 现 bridge实现跨平台部分就有可能对不同的平台编写不同的具体实现，而同时又保持接口部分java语言可以独立变化。3 0.在一个国际电子零售系统中，需要考虑为不同的国家的消费者的定单计算税费问题，请用模式的方法考虑如何解决该问题。
31、画出该模式的类图。通过策略Strategy模式，可以将这些规则封装在一个抽象类中，然后派生出一系列的具体类。通过从一个抽象派生类执行算法的所有不同方式，主模块就无需再操心实际使用的是哪一个，这样能够允许发生新的变化。五.试 用 UML对教学管理系统及相关的数据库系统进行分析和设计。学生选课系统一般包括（1）选课管理功能；（2）成绩管理功能。试完成下列工作：（1）建立系统静态结构模型一画出系统用例图和类图；（10分）（2）建立系统动态结构模型一画出系统序列图和协作图；（10分）（3）建立关系数据库逻辑模型。（10分）（1）系统用例图如下选 课 管 即 的 川 例 图 ，皮 绿，午 即 的 川 例
32、 图对象类图如下:数口中券I 好:科晔H WJ性比H中（M J上 色“i殳 决 冉也i再学士r.年tv H学期ia.w w d ii(选i果乂寸图-娄图相定老（）半生*，I）设:课 和乎m皮约t疗 ie.观4V匕挖峰1 1 H JJ拽啤”寸 砌地点孚M名学叫启颂场比乜叼，乎 f制加】入，ZE 打 印（孚刚血 5，戊，节 Jl?X-J 尊 光 图，安咏和 先 ，介il打曰J C （2）把需要持久存储的数据实体类及其联系，映射成为如下关系数据库表：学 生（学生号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、入学时间、专业、班级备注）教 师（教师号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、职称、专长、备注）课 程（课程号、课程名、描述、学分、学时、性质、备注）开设课程（课程号、学期、授课日期、授课时间、地点、选修人数、备注）