详细说明C#软件开发中的设计模式和应用场景和代码

C#软件开发中常用的设计模式有许多，下面将介绍几个常见的设计模式及其应用场景，并提供相应的示例代码。

1. 单例模式（Singleton Pattern）：
- 应用场景：当需要保证一个类只有一个实例存在时，可以使用单例模式。例如，全局配置类、日志记录器等。
- 示例代码：

   public class Singleton
   {
       private static Singleton instance;
       private static readonly object lockObj = new object();

       private Singleton() { }

       public static Singleton Instance
       {
           get
           {
               if (instance == null)
               {
                   lock (lockObj)
                   {
                       if (instance == null)
                       {
                           instance = new Singleton();
                       }
                   }
               }
               return instance;
           }
       }
   }

2. 工厂模式（Factory Pattern）：
- 应用场景：当需要根据不同的条件创建不同的对象时，可以使用工厂模式。例如，创建日志记录器的工厂类。
- 示例代码：

   public interface ILogger
   {
       void Log(string message);
   }

   public class FileLogger : ILogger
   {
       public void Log(string message)
       {
           // 实现文件日志记录逻辑
       }
   }

   public class DatabaseLogger : ILogger
   {
       public void Log(string message)
       {
           // 实现数据库日志记录逻辑
       }
   }

   public class LoggerFactory
   {
       public ILogger CreateLogger(string loggerType)
       {
           switch (loggerType)
           {
               case "FileLogger":
                   return new FileLogger();
               case "DatabaseLogger":
                   return new DatabaseLogger();
               default:
                   throw new ArgumentException("Invalid logger type.");
           }
       }
   }

3. 观察者模式（Observer Pattern）：
- 应用场景：当一个对象的状态发生变化时，需要通知其他对象做出相应变化时，可以使用观察者模式。例如，实现事件通知机制。
- 示例代码：

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

   public class Subject
   {
       private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();

       public void Attach(IObserver observer)
       {
           observers.Add(observer);
       }

       public void Detach(IObserver observer)
       {
           observers.Remove(observer);
       }

       public void Notify(string message)
       {
           foreach (var observer in observers)
           {
               observer.Update(message);
           }
       }
   }

   public class Observer : IObserver
   {
       public void Update(string message)
       {
           Console.WriteLine("Received message: " + message);
       }
   }

   // 示例使用
   var subject = new Subject();
   var observer = new Observer();
   subject.Attach(observer);
   subject.Notify("Hello, world!");

以上是一些常见的设计模式及其在C#软件开发中的应用场景和示例代码。这些设计模式可以提高代码的可维护性、可扩展性和重用性，但在实际应用中需要根据具体需求进行选择和适应。