C#设计模式手册：创建型、结构型与行为型模式解析

"新版设计模式手册[C#]" 在软件工程中，设计模式是解决常见问题的模板，提供了可重用的解决方案。这份新版设计模式手册专注于C#编程语言，涵盖了创建型、结构型和行为型三大类设计模式，共计23种模式。 一．创建型模式 1．单件模式 (Singleton Pattern) 单件模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。它适用于需要全局共享资源的情况，如日志服务、线程池等。单件模式的实现通常包括私有构造函数和静态的获取实例的方法，确保在程序运行期间只存在一个实例。 2．抽象工厂 (Abstract Factory Pattern) 抽象工厂模式提供了一组用于创建相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。它允许更换产品族，易于扩展和维护。 3．建造者模式 (Builder Pattern) 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。它适用于当对象的构建过程很复杂，需要分步骤进行时。 4．工厂方法模式 (Factory Method Pattern) 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中。 5．原型模式 (Prototype Pattern) 原型模式通过复制已有对象来创建新对象，而不是直接创建新实例，适用于对象创建成本较高的情况。 二．结构型模式 6．适配器模式 (Adapter Pattern) 适配器模式使两个不兼容的接口能够协同工作。它通过创建一个包装器，将原有接口转换成期望的接口。 7．桥接模式 (Bridge Pattern) 桥接模式将抽象部分与实现部分解耦，使它们可以独立变化。它将抽象接口和实现分离，形成两个独立的继承体系。 8．组合模式 (Composite Pattern) 组合模式将对象组织成树形结构，可以对单个对象和组合对象进行相同的操作。 9．装饰模式 (Decorator Pattern) 装饰模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，可以单独增加功能，同时保持接口一致。 10．外观模式 (Facade Pattern) 外观模式提供一个统一的接口，用来访问子系统中的多个接口，简化了客户端的代码。 11．享元模式 (Flyweight Pattern) 享元模式减少内存中对象的数量，提高性能，适用于大量相似对象的场景。 12．代理模式 (Proxy Pattern) 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，可以实现延迟加载、权限控制等功能。 三．行为型模式 13．职责链模式 (Chain of Responsibility Pattern) 职责链模式避免对象之间的耦合，将请求沿着处理者链传递，直到被处理。 14．命令模式 (Command Pattern) 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、或者支持撤销操作。 15．解释器模式 (Interpreter Pattern) 解释器模式提供了一种表达特定语言的方式，并能根据这种表达进行解析执行。 16．迭代器模式 (Iterator Pattern) 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 (Mediator Pattern) 中介者模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低对象间的耦合度。 18．备忘录模式 (Memento Pattern) 备忘录模式在不破坏封装的前提下，保存对象的内部状态，以便在需要时恢复。 19．观察者模式 (Observer Pattern) 观察者模式定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，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 (State Pattern) 状态模式允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。 21．策略模式 (Strategy Pattern) 策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，策略对象的改变不会影响到使用策略的客户。 22．模板方法模式 (Template Method Pattern) 模板方法模式在父类中定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，子类可以重写父类中定义的虚方法来实现细节。 23．访问者模式 (Visitor Pattern) 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。 以上设计模式在实际开发中都有广泛的应用，理解并熟练运用这些模式，可以提高代码的可读性、可维护性和复用性。