单例模式与架构实战：ASP.NET MVC中的资源管理与负载均衡

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"程序设计模式与架构是IT领域的核心概念，涵盖了一系列解决常见编程问题的最佳实践和设计原则。本章节着重讨论了创建型、结构型和行为型三种主要的设计模式，以及在实际项目中的应用场景。创建型模式如单例模式，它确保了一个类在整个系统中只有一个实例，这对于资源管理和控制对象创建非常关键。单例模式的特点包括：类本身确保只有一个实例，实例的创建和获取都在类内部完成，并且这个实例对外提供统一的访问点。单例模式适用于那些确需全局唯一实例的情况，比如数据库连接管理或服务器负载均衡等。然而，需要注意的是，滥用单例可能导致资源泄露，因为它通常依赖静态变量来存储实例，这在多线程环境下可能引发并发问题。在实现单例模式时，例如在服务器负载均衡的例子中，通过在类中定义静态变量和静态方法来确保每个请求都能得到同一个LoadBalancer实例。具体步骤包括： 1. 在类中创建一个私有的静态变量`Balancer`，初始化为null。 2. 设计一个静态方法`GetLoadBalancer()`，在方法内检查`Balancer`是否已创建，如果没有，则在同步锁（如Mutex）保护下创建新的实例。实例中，单例模式的应用使得在负载均衡时，无论请求多少次，返回的都是同一份服务器分配策略，从而实现了高效的任务分发。但同时，要警惕过度使用单例模式带来的潜在问题，比如数据库连接管理，除非确实需要共享连接，否则应避免将其作为单例。第章内容深入剖析了程序开发设计模式在ASP.NET Web开发中的应用，如.NET MVC框架的使用，这是一套用于构建动态网页应用程序的强大工具。通过实例讲解，读者能更好地理解和掌握如何在实际项目中选择和应用这些设计模式，以提升代码的可维护性和性能。整个章节旨在帮助开发者理解和实践设计模式，以提升软件质量并优化架构设计。"

ASP.NET 开发实战 1200 例（第 II 卷）

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的两个类能够在一起工作。

在以下情况下使用适配器模式：

 系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。

 要建立一个可以重复使用的类，用于与类之间关联不大的一些类，包括工作中引进的类。这些基类不

一定存在复杂的接口。

类的适配器模式使用起来有点像多重继承机制，但因为多重继承往往带来麻烦，C#中已经不支持了，利用

接口的特性，把一些零散类组织到一起，成为一个新的类来对实现调用，并且看起来像是对一个类的操作，就

是适配器的目的。实际上，适配器模式更多的是强调对代码的组织，而不是功能的实现。

用通俗的语言来说，为了方便代码的组织与模型的准确表示，这个模式在组织

代码中的作用是：可以把一

个类中的成员插到另一个类的继承子类中，从而让这个继承的子类看起来像一个新类。命名进行对类的思考时，

可以对父类减少依赖。

举一个例子：类 1：虎，类 2：鸟。

继承一个虎，然后用适配器模式把鸟的翅膀成员拿过来，成为一个有翅膀的虎类，故成语“如虎添翼”。

如何将翅膀成员拿过来呢？这就是适配器的作用。

设计过程

（1）创建一个名为 Adapter 的控制台应用程序。

（2）在 Program.cs 文件中定义适配器接口，代码如下：

public interface IAdapter //适配器接口

{

string Drive();

}

（3）定义适配器类 Adapter，该类实现 IAdapter 接口，代码如下：

public class Adapter : IAdapter //适配器类

{

public string Drive()

{

return "变压器";

}

（4）定义改变适配器类，该类主要实现将变压器的电压从 110V 改变为 220V，代码如下：

public class ChangeAdapter //改变适配器类

{

public string Web(string str)

{

return str;

}

（5）定义输出电压为 110V 的变压器类，代码如下：

public class CClass : ChangeAdapter, IAdapter //实现类适配器

{

public string Drive()

{

return base.Web("（1）输出电压：110V");

}

（6）定义输出电压为 220V 的变压器类，代码如下：

public class CObject : IAdapter //实现对象适配器

{

private ChangeAdapter changeAdapter;

public CObject()

{

changeAdapter = new ChangeAdapter();

}

public string Drive()

第 18 章程序开发设计模式与架构

913

{

return changeAdapter.Web("（2）输出电压：220V");

}

（7）在 Main 方法中利用适配器设计模式演示使用变压器将 110V 的电压变压为 220V，代码如下：

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

IAdapter dap = new Adapter();

Console.WriteLine(dap.Drive());

//调用第一个适配器

dap = new CClass();

Console.WriteLine(dap.Drive());

//调用第二个适配器

dap = new CObject();

Console.WriteLine(dap.Drive());

Console.Read();

}

秘笈心法

心法领悟 524：使用适配器模式的注意事项。

Adapter 模式在实现时应注意以下事项：

（1）目标接口可以省略，模式发生退化，它可以使 Adapter 不必实现不需要的方法，其表现形式就是父类

实现默认方法，而子类只需实现自己独特的方法，这有些像模板模式。

（2）适配器类可以是抽象类。

（3）带参数的适配器模式。使用这种办法，适配器类可以根据参数返还一个合适的实例给客户端。

实例 525

桥接模式

光盘位置：光盘\MR\ 1 8\52 5

初级

趣味指数：

实例说明

什么是桥接模式？笔者先通过一个实际生活中的例子进行介绍。

例如，通讯录和游戏是每款手机必备的软件，假设手机品牌 A 和品牌 B 中都包含通迅录和游戏这两款软件，

类的继承结构通常如图 18.9 和图 18.10 所示。

图 18.9 类的关系设计图一图 18.10 类的关系设计图二

如果这两款手机中又增加了计算器软件或再增加一款品牌为 C 的手机，每次变化都需要添加许多类，而且

越往后需要添加的类就越多，按照此种状况发展下去，就会出现类爆炸（增长为不可控制的庞然大物）。

应用桥接模式可以很好地解决这个问题。实例运行效果如图 18.11 所示。

关键技术

在面向对象的设计中有一个很重要的设计原则，那就是合成/聚合复用原则。即设计类的层次结构时优先使

用对象合成/聚合，而不是类继承。

ASP.NET 开发实战 1200 例（第 II 卷）

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合成（Composition，也可称为组合）和聚合（Aggregation）都是关联的特殊种类。合成是一种强的“拥有”

关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样；聚合表示弱的“拥有”关系，体现的是

A 对象可以包含 B 对象，但 B 对象不是 A 对象的一部分。

 说明：例如，一个类中包含一个子类，类和子类之间是合成关系；两个互不包含的平行类，但一个类中的

数据成员引用另一个类的类型，那么这两个类之间是聚合关系。

合成/聚合复用原则的好处是：优先使用对象的合成/聚合将有助于保持每个类被封装，并被集中在单个任务

上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能出现类爆炸。如图 18.9 所示，是从结构来考虑问题，

应该优先从对象的职责来考虑问题。本实例中对象有“手机品牌”和“手机软件”两个职责，首先分别定义“ 手

机品牌”和“手机软件”两个抽象类，让不同的品牌和功能都分别继承于它们，这样要增加新的品牌或新的功

能都不用影响其他类了。最后还要确认手机品牌和手机软件的关系，手机品牌包含有手机软件，但软件并不是

品牌的一部分，所以它们之间是聚合关系，使用合成/聚合复用原则设计的类的关系如图 18.12 所示。

图 18.11 桥接模式图 18.12 类的关系设计图

设计过程

（1）创建一个名为 Bridge 的控制台应用程序。

（2）在 Program.cs 文件中定义手机软件的抽象类，代码如下：

abstract class HandsetSoft //手机软件抽象类

{

public abstract void Run();

}

（3）定义游戏、通讯录的具体类，继承 HandsetSoft 类，然后实现 Run 方法，代码如下：

class HandsetGame : HandsetSoft //手机游戏

{

public override void Run()

{

Console.WriteLine("运行手机游戏");

}

class HandsetAddressList : HandsetSoft //手机通讯录

{

public override void Run()

{

Console.WriteLine("打开手机通讯录");

}

（4）定义手机品牌的抽象类，其中聚合手机软件抽象类，代码如下：

abstract class HandsetBrand //手机品牌

{

protected HandsetSoft soft;

//设置手机软件

public void SetHandsetSoft(HandsetSoft soft)

{

this.soft = soft;

}

public abstract void Run();

}

（5）定义手机品牌 A、手机品牌 B 的具体类，继承 HandsetBrand 类，然后实现 Run 方法，代码如下：

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cyp1991

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