exam

Вопросы к экзамену

• Вопросы к экзамену
  • Паттерны проектирования
    • Паттерн проектирования "Стратегия"
    • Паттерн проектирования "Наблюдатель"
    • Паттерн проектирования "Декоратор"
    • Паттерн проектирования "Абстрактная фабрика"
    • Паттерн проектирования "Фабричный метод"
    • Паттерн проектирования "Команда"
    • Паттерн проектирования "Адаптер"
    • Паттерн проектирования "Шаблонный метод"
    • Паттерн проектирования "Итератор"
    • Паттерн проектирования "Компоновщик"
    • Паттерн проектирования "Состояние"
    • Паттерн проектирования "Заместитель"
    • Паттерн проектирования "Посетитель"
    • Паттерн проектирования "Прототип"
    • Паттерн проектирования "Строитель"
    • Паттерн проектирования "Мост"
    • Архитектура GUI-приложений. Document-View
    • Архитектура GUI-приложений. Model-View-Controller
    • Архитектура GUI-приложений. Model-View-Presenter
  • Принципы проектирования ПО
    • Отношения между классами
    • Принцип единственной ответственности (SRP)
    • Принцип открытости-закрытости (OCP)
    • Принцип подстановки Лисков (LSP)
    • Принцип разделения интерфейса (ISP)
    • Принцип инверсии зависимостей (DIP)
    • Компоненты и их сочетаемость

Паттерны проектирования

Паттерн проектирования "Стратегия"

• Дайте описание паттерна.
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.
• Должны ли методы стратегии быть константными в C++? Обоснуйте свой ответ.
• Может ли интерфейс стратегии содержать несколько методов или только один?
• Может ли в роли стратегии выступать абстрактный класс вместо интерфейса? В каких случаях это имело бы смысл?
• Может ли класс стратегии иметь состояние? Если да, то приведите пример, когда это имело бы смысл.
• Могут ли метод(ы) стратегии принимать параметры и иметь результат отличный от void? В каких случаях это имело бы смысл?
• Каким образом Контекст и Стратегия обмениваются данными? Какие возможны подходы?
• Какой тип отношения между Контекстом и Стратегией: композиция, агрегация или зависимость?

Паттерн проектирования "Наблюдатель"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Может ли Субъект использоваться без участия Наблюдателей?
• Могут ли методы Наблюдателей, которые вызывает Субъект, возвращать значение, отличное от void? Обоснуйте свой ответ.
• В каком модуле должен размещаться интерфейс Наблюдателя: в модуле Субъекта, Наблюдателя или где-то ещё? Обоснуйте свой ответ.
• Какие методы могут содержаться в интерфейсе Наблюдателя?
• Как Наблюдатель может узнать о характере изменений, произошедших в Субъекте?
• Может ли один и тот же экземпляр Наблюдателя использоваться для наблюдения за разными Субъектами? Как это сделать?
• Кто из участников паттерна инициирует обновление наблюдателей?
• Каким образом решается проблема висячих ссылок при удалении Субъекта в языках без сборщика мусора?
• Может ли Субъект при своём удалении удалять и своих Наблюдателей?
• Почему важно обеспечивать гарантии целостности состояния Субъекта перед отправкой уведомлений? Как его обеспечить?
• Push и Pull модель в реализации паттерна. Чем они отличаются?
• Как Наблюдатель может указать, в каких обновлениях он заинтересован?
• Может ли Субъект выступать в роли Наблюдателя? Может ли Наблюдатель выступать в роли Субъекта?

Паттерн проектирования "Декоратор"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Абстрактная фабрика"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Фабричный метод"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Команда"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Адаптер"

• Дайте описание паттерна

• Какие проблемы решает паттерн?

• Постройте диаграмму классов этого паттерна (в вариациях "Адаптер объекта" и "Адаптер класса").

• Чем отличается "Адаптер объекта" от "Адаптера класса"? Почему у этих классов такие названия?

• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?

• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?

• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).

• Какие существуют альтернативы этому паттерну?

• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?

• Какие ограничения есть у паттерна?

• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

• Напишите адаптер, адаптирующий объекты adaptee к интерфейсам target. См. диаграмму классов:

  classDiagram
    namespace target {
      class IShape {
        <<interface>>
        GetStyle() IStyle&
      }
  
      class IStyle {
        <<interface>>
        GetColor() uint32
      }
    }
  
    namespace adaptee {
      class Shape {
        m_style: Style
        GetStyle() Style
      }
      class Style {
        m_color: Color
        GetColor() Color
      }
      class Color {
        <<struct>>
        r: byte
        g: byte
        b: byte
        a: byte
      }
    }
    class Client {
    }
  
    IShape ..> IStyle
    Shape *-- Style
    Style *-- Color
    Client ..> IShape
    Client ..> IStyle
  

  Loading

Паттерн проектирования "Шаблонный метод"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Итератор"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Компоновщик"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Может ли в иерархии классов быть не один, а несколько классов-компоновщиков? Обоснуйте свой ответ.
• Может ли в иерархии классов
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Как клиенты могут получить доступ к операциям составного объекта, имея изначально ссылку на базовый компонент?
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Состояние"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.
• Особенности реализации паттерна "Состояние" в языках, не поддерживающих приватное наследование.

Паттерн проектирования "Заместитель"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие существуют виды паттерна "Заместитель"? Постройте их диаграммы классов?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Посетитель"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Для чего применяется ациклический посетитель? Нарисуйте его диаграмму классов. Какие есть недостатки у этой версии паттерна?
• При использовании паттерна "Посетитель" возникает дублирование кода. Как можно уменьшить дублирование кода, используя шаблоны в C++?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Прототип"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Строитель"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Паттерн проектирования "Мост"

• Дайте описание паттерна
• Какие проблемы решает паттерн?
• Постройте диаграмму классов этого паттерна.
• Какие классы/интерфейсы участвуют в паттерне? Какую роль они играют?
• Какие у паттерна есть преимущества и недостатки?
• Приведите пример использования (нарисуйте диаграмму классов).
• Какие существуют альтернативы этому паттерну?
• Следованию каких принципов SOLID способствует применение паттерна?
• Какие ограничения есть у паттерна?
• Напишите пример кода, иллюстрирующий применение этого паттерна.

Архитектура GUI-приложений. Document-View

• Достоинства и недостатки подхода Smart UI.
• Из каких ключевых компонентов состоит приложение, использующее подход Document-View? За что отвечают эти компоненты?
• Постройте диаграмму классов приложения, использующего этот подход.
• Какие паттерны проектирования лежат в основе Document-View?
• Достоинства и недостатки подхода Document-View.
• Каким образом происходит обновление представления при изменении документа?
• Каким образом действия пользователя в одном представлении могут привести к обновлению других представлений этого документа?
• Напишите приложение, построенное с помощью подхода Document-View. Приложение должно отображать в окне сумму двух целых чисел, которые пользователь ввёл в поля ввода в окне. Сумма обновляется всякий раз, когда пользователь обновил содержимое поля ввода.

Архитектура GUI-приложений. Model-View-Controller

• Достоинства и недостатки подхода Smart UI.
• Из каких ключевых компонентов состоит приложение, использующее подход Model-View-Controller? За что отвечают эти компоненты?
• Постройте диаграмму классов приложения, использующего этот подход.
• Какие паттерны проектирования лежат в основе Model-View-Controller?
• Достоинства и недостатки подхода Model-View-Controller.
• Каковы сходства и отличия подходов MVC и Document-View.
• Напишите приложение, построенное с помощью подхода Model-View-Controller. Приложение должно отображать в окне сумму двух целых чисел, которые пользователь ввёл в поля ввода в окне. Сумма обновляется всякий раз, когда пользователь обновил содержимое поля ввода.

Архитектура GUI-приложений. Model-View-Presenter

• Достоинства и недостатки подхода Smart UI.
• Из каких ключевых компонентов состоит приложение, использующее подход Model-View-Presenter? За что отвечают эти компоненты?
• Постройте диаграмму классов приложения, использующего этот подход.
• Какие паттерны проектирования лежат в основе Model-View-Presenter?
• Достоинства и недостатки подхода Model-View-Presenter.
• Каковы сходства и отличия подходов MVP и MVC.
• Напишите приложение, построенное с помощью подхода Model-View-Presenter. Приложение должно отображать в окне сумму двух целых чисел, которые пользователь ввёл в поля ввода в окне. Сумма обновляется всякий раз, когда пользователь обновил содержимое поля ввода.

Принципы проектирования ПО

Отношения между классами

• Визуализация структуры программы на диаграмме классов.
  • Как обозначаются классы на диаграмме классов?
  • Как обозначаются абстрактные классы?
  • Как обозначить видимость методов и данных на диаграмме классов?
  • Как обозначаются статические методы и данные на диаграмме классов?
  • Как обозначаются абстрактные методы?
• Композиция.
  • Что такое композиция?
  • Когда возникает отношение композиции между классами?
  • Обозначение композиции на диаграмме классов.
  • Приведите пример использования композиции в реальной программе.
  • Сокрытие данных при композиции.
• Агрегация
  • Что такое агрегация?
  • Когда возникает отношение агрегации?
  • Обозначение агрегации на диаграмме классов.
  • Сокрытие данных при агрегировании.
  • Приведите пример агрегации в реальной программе.
  • Отличие агрегации и композиции.
• Зависимость
  • Что такое зависимость?
  • Когда возникает отношение зависимости между классами?
  • Обозначение зависимости на диаграмме классов.
  • Что такое транзитивность зависимостей?
  • Приведите пример зависимости в реальной программе.
• Наследование
  • Что такое наследование? Какое отношение между классами существует при наследовании?
  • Как наследование обозначается на диаграмме классов?
• Интерфейсы
  • Как отображаются интерфейсы на диаграмме классов.
  • Каким отношениями могут и не могут быть связаны интерфейсы с другими программными сущностями?
  • Как на диаграмме классов обозначается класс, реализующий интерфейс?
  • Может ли один интерфейс быть унаследован от другого?

Принцип единственной ответственности (SRP)

• В чём заключается Принцип Единственной Ответственности?
• Приведите пример нарушения SRP на диаграмме классов. Выполните рефакторинг, чтобы соблюсти SRP.
• Какие выгоды от следования принципу SRP? Обоснуйте свой ответ.
• Как соблюдение и нарушение SRP влияет на поддерживаемость кода? Обоснуйте свой ответ.
• Каким образом нужно проектировать программу, чтобы соблюсти этот принцип?
• Как соблюдение и нарушение SRP влияет на тестируемость кода? Обоснуйте свой ответ.
• Выразите своё отношение к следующим утверждениям:
  • Согласно SRP класс должен иметь только один метод.
  • SRP имеет смысл применять только в больших проектах.
  • Следование SRP приводит к чрезмерному количеству классов.
  • В соответствии с SRP у класса должна быть ровно одна зона ответственности.
  • Принцип единственной ответственности применим только в объектно-ориентированных программах.

Принцип открытости-закрытости (OCP)

• В чём заключается принцип открытости-закрытости?
• В чём важность этого принципа в архитектуре ПО?
• Приведите пример нарушения OCP на диаграмме классов. Какие недостатки имеет архитектура программы? Выполните рефакторинг так, чтобы архитектура следовала этому принципу.
• Какая практическая польза от следования принципу открытости-закрытости? Обоснуйте свой ответ.
• Каким образом нужно проектировать программу, чтобы соблюсти этот принцип?
• Как соблюдение и нарушение OCP влияет на легкость поддержки кода? Обоснуйте свой ответ.
• Как соблюдение и нарушение OCP влияет на легкость тестирования? Обоснуйте свой ответ.
• Какие паттерны проектирования помогают соблюдать этот принцип?
• Выразите своё отношение к следующим утверждениям:
  • Следование OCP означает, что не нужно никогда вносить изменения в существующий код.
  • Принцип открытости-закрытости применим только в объектно-ориентированных программах.
  • Следование OCP приводит к излишней сложности кода.
  • OCP имеет смысл применять только в больших программах.

Принцип подстановки Лисков (LSP)

• В чём заключается принцип подстановки Лисков?
• Почему этот принцип важен в архитектуре ПО?
• Приведите примеры нарушения LSP.
• Каким образом нужно проектировать программу, чтобы соблюсти этот принцип?
• Что такое ковариантность и контрвариантность и как они связаны с этим принципом?
• Как автоматически протестировать соблюдение LPS?
• Как обнаружить нарушение этого принципа при ревью кода?
• Каковы последствия нарушения принципа LSP?

Принцип разделения интерфейса (ISP)

• В чём заключается Принцип Разделения Интерфейса?
• Как этот принцип связан с принципом единственной ответственности?
• Приведите пример нарушения ISP на диаграмме классов. Какой рефакторинг вы бы провели, чтобы соблюсти принцип ISP.
• Как нарушение ISP влияет на легкость тестирования и поддержки кода? Обоснуйте свой ответ.
• Каким образом нужно проектировать программу, чтобы соблюсти этот принцип?
• Представьте, что вы проводите ревью кода. Как вы определите, нарушает ли код принцип разделения интерфейса?
• Как принцип этот принцип связан с принципом инверсии зависимостей?
• Выразите своё отношение к утверждениям:
  • В соответствии ISP каждый метод должен быть выделен в отдельный интерфейс.
  • ISP может быть применён только в объектно-ориентированных программах.
  • Следование ISP приводит к чрезмерному количеству интерфейсов.
  • ISP имеет смысл применять только в больших проектах.

Принцип инверсии зависимостей (DIP)

• В чём заключается принцип инверсии зависимостей?
• В чём важность принципа инверсии зависимостей в архитектуре ПО?
• Приведите пример нарушения DIP на диаграмме классов. Проведите рефакторинг, чтобы соблюсти этот принцип.
• Каким образом нужно проектировать программу, чтобы соблюсти этот принцип?
• Какие паттерны проектирования помогают соблюдать DIP?
• Каковы последствия от нарушения DIP? Обоснуйте свой ответ.
• Как следование DIP влияет на легкость тестирования и поддержки кода?
• Приведите пример использования DIP в реальном приложении.

Компоненты и их сочетаемость

• В чём отличие связности (Cohesion) и сцепленность (Coupling)?
• О чём говорит принцип "High Cohesion, Low Coupling"?
• Что такое устойчивость компонента?
• Метрики устойчивости компонента. Как вычислить неустойчивость компонента?
• В чём заключается принцип устойчивых зависимостей (SDP)?
• Определите устойчивость компонентов и нарушение/соблюдение принципа устойчивых зависимостей по диаграмме классов.
• Как исправить нарушение SDP?
• В чём заключается принцип устойчивости абстракций (SAP)?
• Метрики абстрактности компонента. Как вычислить меру абстрактности компонента?
• Диаграмма устойчивости/абстрактности компонентов. Отобразить компонент на диаграмме устойчивости/абстрактности.
• Ключевые зоны диаграммы: зона боли, зона бесполезности, главная последовательность.
• Как вычислить расстояние до главной последовательности?