概述#

物件導向設計（OOD）題目要求應試者描繪出解決技術問題或現實物件的 class 架構與方法。這類題目考驗的是你能否設計出優雅、可維護的物件導向程式碼，而非你是否記得設計模式。表現不佳可能會被列為嚴重警訊。

How to Approach（解題步驟）#

無論是設計實體物件還是軟體系統，以下四個步驟適用於大多數 OOD 問題。

Step 1: Handle Ambiguity（釐清模糊性）#

OOD 題目通常是故意模糊的，用來測試你是否會主動問問題、還是直接假設並動手寫程式。一個不了解需求就寫程式的工程師，會浪費公司的時間和金錢，甚至造成更嚴重的問題。

面對 OOD 題目，應詢問：

• Who：誰會使用這個系統？
• How：他們如何使用它？
• 必要時可用「六個 W」框架：who, what, where, when, how, why

範例：設計一個咖啡機的物件導向結構。

• 是每小時服務數百位顧客、提供十種咖啡的工業用機器？
• 還是供老人使用的簡單家用機，只做黑咖啡？
• 使用情境不同，設計就完全不同。

Step 2: Define the Core Objects（定義核心物件）#

釐清需求後，思考系統中的「核心物件」是什麼。

範例：設計餐廳的 OOD。核心物件可能包括：

• Table、Guest、Party、Order、Meal、Employee、Server、Host

Step 3: Analyze Relationships（分析關係）#

確定核心物件後，分析它們之間的關係：

• 哪些物件是哪些物件的成員（has-a）？
• 哪些物件繼承自哪些物件（is-a）？
• 關係是一對多還是多對多？

餐廳範例的關係設計：

• Party 應有一個 Guest 陣列
• Server 和 Host 繼承自 Employee
• 每個 Table 有一個 Party，但每個 Party 可能有多個 Table
• Restaurant 有一個 Host

要小心不要做錯誤假設。例如，一個 Table 可能同時屬於多個 Party（如時髦餐廳的共桌制）。應與面試官確認設計的通用程度。

Step 4: Investigate Actions（考察行為）#

此時已有基本架構，接下來思考物件之間的關鍵動作，以及這些動作如何影響設計。你可能會發現遺漏了某些物件，需要更新設計。

範例：

• 一個 Party 走進 Restaurant，Guest 向 Host 要求一張 Table
• Host 查詢 Reservation，若存在則分配 Table 給 Party
• 若不存在，Party 加入等候名單
• 當 Party 離開，Table 被釋放並分配給下一個 Party

Design Patterns（設計模式）#

面試官評估的是你的能力，而非你對設計模式的記憶。設計模式的範疇遠超出面試所需。但 Singleton 和 Factory Method 這兩個模式在面試中較常見，因此在此介紹。

不要陷入「一定要找到某個設計模式來套用」的陷阱。設計應該解決眼前的問題。有時答案剛好符合某個模式，更多時候並不是。

Singleton Class（單例模式）#

Singleton 確保一個 class 只有唯一實例，並提供全域存取點。適合用於需要全域唯一物件的場景。

public class Restaurant {
    private static Restaurant _instance = null;
    protected Restaurant() { ... }
    public static Restaurant getInstance() {
        if (_instance == null) {
            _instance = new Restaurant();
        }
        return _instance;
    }
}

許多人不喜歡 Singleton 模式，甚至稱其為「anti-pattern」。原因之一是它會干擾單元測試。

Factory Method（工廠方法模式）#

Factory Method 提供建立物件的介面，讓子類別決定要實例化哪個 class。可以讓 creator class 為抽象類別（不提供實作），或是提供一個接受參數決定實例化哪個 class 的具體方法。

public class CardGame {
    public static CardGame createCardGame(GameType type) {
        if (type == GameType.Poker) {
            return new PokerGame();
        } else if (type == GameType.BlackJack) {
            return new BlackJackGame();
        }
        return null;
    }
}

本章面試題列表#