C#版新版设计模式手册：全面解析23种设计模式

"新版设计模式手册(C#版)" 是一本专注于C#编程语言的设计模式指南，由 Terrylee 整理制作。这本书涵盖了创建型、结构型和行为型三种主要类型的23种设计模式，旨在帮助开发者更好地理解和应用设计模式，提升软件设计的灵活性、可维护性和可扩展性。 一．创建型模式 1. 单件模式 单件模式是一种确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点的设计模式。这种模式适用于那些需要全局共享、且只有一个实例的场景，例如日志服务、线程池等。在C#中，通常通过私有构造函数和静态私有变量来实现，同时提供一个静态公共方法来获取唯一实例。 ```csharp public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton Instance => instance; } ``` 2. 抽象工厂模式 抽象工厂模式提供了创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。这在处理不同平台或环境下的对象创建时特别有用，如在不同的操作系统上创建窗口控件。 3. 建造者模式 建造者模式将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。在C#中，建造者模式常用于构建对象时需要进行多个步骤的情况，如构建数据库连接字符串或构建复杂的UI组件。 4. 工厂方法模式 工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类。在C#中，这常用于框架设计，如ORM框架中的数据库连接类创建。 5. 原型模式 原型模式通过复制已有对象来创建新对象，避免了复杂的初始化过程。在C#中，可以使用`ICloneable`接口或`MemberwiseClone`方法来实现浅复制或深复制。 二．结构型模式 6. 适配器模式 适配器模式允许两个不兼容的接口协同工作。在C#中，这可以通过继承或包含被适配的对象，然后提供新的接口来实现。 7. 桥接模式 桥接模式将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。在C#中，这可以用来解耦接口和其实现，如图形库中的形状和颜色的分离。 8. 组合模式 组合模式将对象组合成树形结构，以表示“部分-整体”的层次结构。它使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 9. 装饰模式 装饰模式动态地给对象添加一些额外的职责，提供了一种比继承更灵活的方式来扩展功能。 10. 外观模式 外观模式提供了一个统一的接口，用来访问子系统的一组接口。它简化了客户端与复杂子系统之间的交互。 11. 享元模式 享元模式在不牺牲可区分性的前提下，使用共享对象来有效地支持大量细粒度的对象。在C#中，这可能用于内存敏感的场景，如大量创建相似的小对象。 12. 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，它可以用于远程代理、虚拟代理（如图片预加载）和保护代理（控制访问权限）。 三．行为型模式 13. 职责链模式 职责链模式使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合。 14. 命令模式 命令模式将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求或支持撤销操作。 15. 解释器模式 解释器模式定义了一个表达式接口，使得该接口能够解释特定的语法。 16. 迭代器模式 迭代器模式提供了一种方法来顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 17. 中介者模式 中介者模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低了对象间的耦合。 18. 备忘录模式 备忘录模式在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，以便在合适的时候恢复对象。 19. 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，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 20. 状态模式 状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为，看起来像改变了它的类。 21. 策略模式 策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换，策略对象的改变可以使算法独立于使用它的客户端。 22. 模板方法模式 模板方法模式定义了一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 23. 访问者模式 访问者模式表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它可以在不改变元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 这些设计模式是软件工程中重要的设计原则和实践，它们提供了解决常见问题的通用解决方案，使得代码更易于理解和维护。通过理解和应用这些模式，开发者可以编写出更加灵活、可扩展的软件系统。