C#设计模式手册:基础模式详解
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更新于2024-07-29
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"设计模式 基本设计模式讲解"
设计模式是软件开发中的一种最佳实践,它们是经过时间考验的解决方案模板,用于解决常见的设计问题。这篇教程主要针对设计模式的基础进行讲解,适合初级和中级开发者,对于已经熟悉设计模式的大牛来说可能过于基础。
在设计模式的三大分类中,首先是创建型模式,它们关注对象的创建过程,旨在在不暴露创建逻辑的情况下提供对象。以下是创建型模式的简要介绍:
1. 单例模式:确保一个类只有一个实例存在,并提供一个全局访问点。它常用于控制资源的共享,如数据库连接、线程池等。单例模式的实现需要注意线程安全和反序列化时的处理。
2. 抽象工厂模式:提供一个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。这允许更换产品族,保持客户端代码与具体实现解耦。
3. 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。建造者模式适用于需要构建的对象结构复杂,且不想暴露其构造过程的情况。
4. 工厂方法模式:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
5. 原型模式:通过复制现有的对象来创建新对象,避免重复的初始化工作,提高性能。在.NET中,可以利用`ICloneable`接口或序列化来实现原型模式。
其次是结构型模式,关注如何组织类和对象以构成更大的结构:
6. 适配器模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
7. 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。它是一种将抽象部分与实现部分解耦的策略,增加了系统的灵活性。
8. 组合模式:允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。组合模式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:动态地给一个对象添加一些额外的职责。装饰模式可以作为继承的替代方案,提供比继承更加灵活的扩展对象功能的方式。
10. 外观模式:为子系统提供一个一致的接口,使得这些子系统更容易被使用。它隐藏了子系统的复杂性,提供了更简单的交互方式。
11. 享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,减少内存中的对象数量,提高系统性能。
12. 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。它可以用于远程代理、虚拟代理、保护代理等。
最后是行为型模式,关注对象之间的责任分配和通信:
13. 职责链模式:将请求沿着处理者链传递,直到某个处理者处理请求。每个处理者都可能处理请求,也可能将请求传递给链中的下一个处理者。
14. 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、或者支持可撤销的操作。
15. 解释器模式:给定一种语言,定义其文法的一种表示,并提供一个解释器,用于处理这种语言中的句子。
16. 迭代器模式:提供一种方法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:定义一个中介对象来简化原本复杂的对象间交互。它将多个对象之间的通信集中管理,降低了对象间的耦合度。
18. 备忘录模式:在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便以后恢复对象的状态。
19. 观察者模式:定义对象间的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自动更新。
20. 状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变其行为,对象看起来似乎修改了它的类。
21. 策略模式:定义一系列算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
22. 模板方法模式:在一个方法中定义一个算法的骨架,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:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
这些设计模式构成了软件设计的基础,理解和掌握它们能够帮助开发者编写出更加灵活、可维护和可扩展的代码,提高软件的质量和复用性。
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