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C#中的设计模式：构建更加优雅的代码

news 2025/7/12 10:38:42

C#在面向对象编程（OOP）方面的强大支持，我们可以探讨“C#中的设计模式”。这不仅有助于理解如何更好地组织代码，还能提高代码的可维护性和可扩展性。

引言

设计模式是软件工程中经过实践验证的解决方案模板，它们提供了一种标准化的方法来解决常见的开发问题。对于使用C#进行开发的程序员来说，理解和应用这些模式可以帮助创建结构良好、易于维护和扩展的应用程序。本文将介绍几种常用的设计模式，并展示如何用C#实现它们。

单例模式 (Singleton Pattern)

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。它常用于需要控制资源访问的情况，比如数据库连接池或配置管理器。

public sealed class Singleton
{private static readonly Singleton instance = new Singleton();// Private constructor to prevent instantiation.private Singleton() { }public static Singleton Instance{get { return instance; }}
}

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。这种方式将对象创建的责任交给子类，增加了灵活性。

public abstract class Creator
{public abstract Product FactoryMethod();
}public class ConcreteCreator : Creator
{public override Product FactoryMethod(){return new ConcreteProduct();}
}

观察者模式 (Observer Pattern)

观察者模式定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都会收到通知并自动更新。这对于实现事件驱动系统非常有用。

public interface IObserver
{void Update(string message);
}public class Subject
{private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();public void Attach(IObserver observer){_observers.Add(observer);}public void NotifyObservers(string message){foreach (var observer in _observers){observer.Update(message);}}
}

装饰器模式 (Decorator Pattern)

装饰器模式允许动态地给对象添加职责，而不改变原有代码。通过组合而非继承的方式，可以灵活地扩展功能。

public abstract class Component
{public abstract void Operation();
}public class ConcreteComponent : Component
{public override void Operation(){Console.WriteLine("ConcreteComponent Operation");}
}public abstract class Decorator : Component
{protected Component _component;public Decorator(Component component){_component = component;}public override void Operation(){if (_component != null){_component.Operation();}}
}public class ConcreteDecorator : Decorator
{public ConcreteDecorator(Component component) : base(component) { }public override void Operation(){base.Operation();AddedBehavior();}private void AddedBehavior(){Console.WriteLine("Added Behavior by ConcreteDecorator");}
}