C#设计模式

在编程领域，设计模式是一种被广泛认可的解决常见问题的最佳实践。C#作为.NET框架的主要编程语言，同样支持并鼓励开发者使用设计模式来提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。本文将深入探讨C#中的设计模式，并结合提供的随书源码，为读者提供实践指导。 1. **单例模式**：单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在C#中，可以使用`static`关键字和私有构造函数实现。例如： ```csharp public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton Instance => instance; } ``` 2. **工厂模式**：工厂模式提供了一个创建对象的接口，但允许子类决定实例化哪一个类。C#中，可以使用抽象工厂类或静态工厂方法实现： ```csharp public abstract class ProductFactory { public abstract Product CreateProduct(); } public class ConcreteFactory : ProductFactory { public override Product CreateProduct() => new ConcreteProduct(); } ``` 3. **观察者模式**：观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。C#中，可以利用`System.IObservable<T>`和`System.IObserver<T>`接口实现： ```csharp public interface IObservable<T> { void Subscribe(IObserver<T> observer); } public interface IObserver<T> { void OnNext(T value); void OnError(Exception error); void OnCompleted(); } ``` 4. **装饰者模式**：装饰者模式动态地给对象添加新的职责，而不影响其他对象。在C#中，通过继承和组合实现： ```csharp public interface IComponent { void Operation(); } public class ConcreteComponent : IComponent { public void Operation() { /*...*/ } } public abstract class Decorator : IComponent { protected IComponent Component; public Decorator(IComponent component) { Component = component; } public virtual void Operation() => Component.Operation(); } public class ConcreteDecoratorA : Decorator { public ConcreteDecoratorA(IComponent component) : base(component) {} public override void Operation() { /*...添加额外功能...*/ base.Operation(); } } ``` 5. **代理模式**：代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在C#中，可以通过接口或继承实现： ```csharp public interface ISubject { void Operation(); } public class RealSubject : ISubject { public void Operation() { /*...实际操作...*/ } } public class Proxy : ISubject { private ISubject _realSubject = new RealSubject(); public void Operation() { /*...可能的额外操作...*/ _realSubject.Operation(); /*...可能的后续操作...*/ } } ``` 6. **策略模式**：策略模式定义了一系列算法，并使它们可以相互替换，使算法的变化独立于使用算法的客户。C#中，可以使用接口或抽象类实现： ```csharp public interface IStrategy { void Execute(); } public class StrategyA : IStrategy { public void Execute() { /*...策略A的执行逻辑...*/ } } public class StrategyB : IStrategy { public void Execute() { /*...策略B的执行逻辑...*/ } } public class Context { private IStrategy _strategy; public Context(IStrategy strategy) { _strategy = strategy; } public void ExecuteStrategy() => _strategy.Execute(); } ``` 以上仅是C#设计模式中的一部分，实际还包括许多其他模式，如适配器模式、建造者模式、享元模式等。通过理解和应用这些模式，开发者能更好地组织代码，提升软件质量。提供的随书源码可以帮助读者更直观地了解和实践这些设计模式。