设计模式笔记：装饰模式详解与应用

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"这篇文档是作者学习设计模式的个人笔记，包含了多种常用设计模式的整理，如装饰模式、代理模式、责任链模式等，并提供了C#语言的源码示例。文档强调了通过实例理解设计模式的重要性，指出深入理解需要在实际编程中应用。" 在软件开发中，设计模式是一种解决常见问题的通用可重用解决方案，它们是经验丰富的开发者在长期实践中总结出来的最佳实践。这篇笔记详细介绍了几个关键的设计模式，让我们逐一探讨： 1. **装饰模式**：装饰模式用于动态地给一个对象添加新的行为或责任，而不改变其原有类。它由抽象构件角色（Component）、具体构件角色（ConcreteComponent）、装饰角色（Decorator）和具体装饰角色（ConcreteDecorator）组成。例如，Door类作为具体构件，实现了打开、关闭和锁定的基本操作，而装饰角色则允许添加如报警这样的额外功能，而不改变Door的核心行为。 2. **代理模式**：代理模式提供一个代理对象来控制对原对象的访问，可以用于延迟加载、安全控制或者增强原有对象的功能。在C#中，可以通过实现相同的接口或继承相同的基类来创建代理类。 3. **责任链模式**：此模式中，一系列对象（节点）构成一条链，每个节点都可以处理请求，也可以将请求传递给下一个节点，直到找到能处理该请求的节点。这种方式解耦了发送者和接收者的依赖关系。 4. **命令模式**：将请求封装为一个对象，使得可以使用不同的请求、队列请求、记录请求日志以及支持可撤销的操作。 5. **解释器模式**：用于构建表达式树，解析并执行特定的语言或表达式。 6. **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，使得用户可以在不了解集合细节的情况下遍历集合。 7. **备忘录模式**：用于记录对象的状态，以便在需要时恢复，通常用于撤销/重做功能。 8. **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。 9. **工厂模式**：提供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中进行。 10. **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。 11. **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，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以协同工作。 12. **桥梁模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化，降低了类之间的耦合度。 13. **组合模式**：允许你将对象组合成树形结构以表示“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。以上设计模式都是软件工程中非常重要的概念，它们不仅帮助我们编写更灵活、可维护的代码，还能提升团队间的沟通效率。在实际开发中，熟练掌握并灵活运用这些模式，可以显著提高软件的质量和可扩展性。

/// <summary>

/// 建造代理类的重写函数

/// </summary>

/// <param name="type">拦截器类的类型</param>

pr i vate vo id GenerateOverr ideMethods(Type type)

{

MethodInfo[ ] methodInfos = m_Type.GetMethods( ) ;

for ( Int32 i = 0 ; i < methodInfos.Length; i++)

{

Type[] argTypes = GetParameterTypes(methodInfos[ i ] ) ;

MethodBui lder mb = m_TypeBui lder.Def ineMethod(methodInfos[ i ] .Name,

MethodAttr ibutes .Publ ic | MethodAttr ibutes .Virtual , Ca l l ingConventions.Standard ,

methodInfos[ i ] .ReturnType, argTypes) ; //定义overr ide方法

ILGenerator i lGenerator = mb.GetILGenerator ( ) ;

//将索引为0的参数加入栈，也就是th is指针。

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

//将m_ Interceptor变量压入栈

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldfld , m_ Interceptor) ;

//将Cal l的第一个参数压栈

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldstr , methodInfos[ i ] .Name) ;

//将Cal l的第二个参数压栈

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldfld , m_Mult iCastDelegates[ i ] ) ;

//将Cal l的第三个参数压栈

LocalBui lder loca l = i lGenerator.DeclareLoca l ( typeof (Object[ ] ) ) ; //创建了

一个局部变量

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldc_ I4 , argTypes.Length) ;

i lGenerator .Emit(OpCodes.Newarr , typeof(Object) ) ;

//St loc :从计算堆栈的顶部弹出当前值并将其存储到指定索引处的局部变量列表

中。

i lGenerator .Emit(OpCodes.St loc , local ) ;

//Ldloc:将指定索引处的局部变量加载到计算堆栈上

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldloc , local ) ;

//给第三个参数赋值

for ( In t32 j = 0 ; j < argTypes.Length; j++)

{

//先把第三个参数的局部变量从堆栈中加载进来

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldloc , loca l ) ;

//Ldc_ I4 :将所提供的 in t32 类型的值作为 int32 推送到计算堆栈上

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldc_ I4 , j ) ;

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldarg , j + 1 ) ;

//Box:将值类转换为对象引用

//将值类型推送到堆栈上。

//从堆栈中弹出值类型；执行 box 操作。

//将对结果的"已装箱"值类型的对象引用推送到堆栈上

i lGenerator .Emit(OpCodes.Box, argTypes[j] );

//用计算堆栈上的对象 ref 值（O 类型）替换给定索引处的数组元素

//将对数组 array 的对象引用推送到堆栈上。

//将 array 中元素的有效索引推送到堆栈上。

//将值推送到堆栈上。

//从堆栈中弹出值、索引和数组引用；将值放入给定索引处的数组元素中

i lGenerator .Emit(OpCodes.Stelem_Ref) ;

}

//调用Cal l方法

i lGenerator .Emit(OpCodes.Cal l , type.GetMethod("Ca l l" , new Type[]

{ typeof(Str ing) , typeof (Mult icastDelegate) , typeof(Object[ ] ) } ) ) ;

if (methodInfos[ i ] .ReturnType.Equals( typeof(vo id )))

{

i lGenerator .Emit(OpCodes.Pop) ;//如果overr ide方法返回void , 将Cal l返

回的nul l出栈

}

e lse

{

//将返回值是值类型(va lue type)时拆箱(Unbox)

i lGenerator .Emit(OpCodes.Unbox_Any, methodInfos[ i ] .ReturnType) ;

}

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ret) ;

}

/// <summary>

/// 建造代理类的构造函数

/// <param name="type">拦截器类的类型</param>

/// </summary>

pr i vate ConstructorBui lder m_ConstructorBui lder ;

pr i vate vo id GenerateConstructor (Type type)

{

m_ConstructorBui lder =

m_TypeBui lder.Def ineConstructor (MethodAttr ibutes .Publ ic ,Cal l ingConvent ions .Standard ,

new Type[] { type } ) ;

ILGenerator i lGenerator = m_ConstructorBui lder .Get ILGenerator( ) ;

//调用父类构造函数（假设父类只有无参数的构造函数）

i lGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

i lGenerator.Emit(OpCodes.Cal l , m_Type.GetConstructor (new Type[] { } ) ) ;

// 初始化 _ Interceptor变量

i lGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

i lGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_ 1 ) ;

i lGenerator.Emit(OpCodes.Stf ld , m_ In terceptor) ;

// 初始化Nested Class变量

for ( Int32 i = 0 ; i < m_Mult iCastDelegates.Length ; i++)

{

//this指针

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

//第二个this指针（具体原因请反编译生成的代理类的dl l）

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldarg_0 ) ;

//将指向特定方法的非托管指针推送到堆栈上。

i lGenerator .Emit(OpCodes.Ldftn , m_Cal lBackMethods[ i ] ) ;

//将从 arg1 到 argn 的参数按顺序推送到堆栈上。

//从堆栈中弹出从 argn 到 arg1 的参数并将它们传递到 ctor 以用于对象创建。

//将对新对象的引用推送到堆栈上。

i lGenerator .Emit(OpCodes.Newobj , m_NestedTypeConstructors[ i ] ) ;

i lGenerator .Emit(OpCodes.Stf ld , m_Mult iCastDelegates[ i ] ) ;

}

i lGenerator.Emit(OpCodes.Ret) ;

}

/// <summary>

/// 通过拦截器创建代理类

/// </summary>

/// <param name="owner">被代理类</param>

/// <param name="proxy">拦截器类</param>

/// <param name="proxyObJ">一个拦截器对象实例</param>

/// <returns></returns>

publ ic Object Wrap(Type owner,Type proxy ,params object[ ] proxyObJ)

{

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simon麦田

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