C#设计模式应用

在C#中，设计模式是解决特定问题的经过验证的解决方案。它们可以帮助你编写更加灵活、可维护和可扩展的代码。以下是一些常见的设计模式及其在C#中的应用示例：

1. 单例模式 (Singleton Pattern)

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

public class Singleton
{
    private static readonly Singleton _instance = new Singleton();
    private Singleton() { }

    public static Singleton Instance => _instance;
}

2. 工厂模式 (Factory Pattern)

工厂模式提供了一种创建对象的接口，但具体的对象创建逻辑在子类中实现。

public interface IShape
{
    double Area();
}

public class Circle : IShape
{
    public double Radius { get; set; }

    public Circle(double radius)
    {
        Radius = radius;
    }

    public double Area()
    {
        return Math.PI * Radius * Radius;
    }
}

public class ShapeFactory
{
    public static IShape CreateShape(string shapeType)
    {
        switch (shapeType.ToLower())
        {
            case "circle":
                return new Circle(5);
            default:
                throw new ArgumentException("Invalid shape type");
        }
    }
}

3. 观察者模式 (Observer Pattern)

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

public interface IObserver
{
    void Update(string message);
}

public class EmailObserver : IObserver
{
    public void Update(string message)
    {
        Console.WriteLine($"Sending email: {message}");
    }
}

public class Publisher
{
    private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();

    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        _observers.Add(observer);
    }

    public void NotifyObservers(string message)
    {
        foreach (var observer in _observers)
        {
            observer.Update(message);
        }
    }
}

4. 适配器模式 (Adapter Pattern)

适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口形式。

public interface ITarget
{
    void Request();
}

public class Adaptee
{
    public void SpecificRequest()
    {
        Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
    }
}

public class Adapter : ITarget
{
    private Adaptee _adaptee;

    public Adapter()
    {
        _adaptee = new Adaptee();
    }

    public void Request()
    {
        _adaptee.SpecificRequest();
    }
}

5. 装饰器模式 (Decorator Pattern)

装饰器模式允许你在不修改现有类的情况下，动态地添加新的功能。

public interface IComponent
{
    void Operation();
}

public class ConcreteComponent : IComponent
{
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteComponent operation");
    }
}

public class Decorator : IComponent
{
    private IComponent _component;

    public Decorator(IComponent component)
    {
        _component = component;
    }

    public void Operation()
    {
        _component.Operation();
        AddedBehavior();
    }

    private void AddedBehavior()
    {
        Console.WriteLine("Added behavior");
    }
}

这些设计模式在C#中的应用可以帮助你更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可扩展性。