# design-patterns-for-csharp

**Repository Path**: chenyanbo1024/design-patterns-for-csharp

## Basic Information

- **Project Name**: design-patterns-for-csharp
- **Description**: C# 设计模式
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2021-10-11
- **Last Updated**: 2021-10-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

#  C# 设计模式



## A . 创建型模式

> 创建型模式关注点是如何创建对象，其核心思想是要把对象的创建和使用相分离，这样使得两者能相对独立地变换。
>
> 创建型模式包括：
>
> - 工厂方法：Factory Method
> - 抽象工厂：Abstract Factory
> - 建造者：Builder
> - 原型：Prototype
> - 单例：Singleton



### 01 | 单例模式

> 单例设计模式（Singleton Design Pattern）：一个类只允许创建一个对象（或者实例），那这个类就是一个单例类，这种设计模式就叫作单例设计模式，简称单例模式。

#### 应用场景

1. 一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
2. 计数器
3. 连接对象，比如 Redis 、I/O 等连接。

#### 实现单例的几种方式

1. 饿汉式（非延迟加载）
2. 懒汉式（延迟加载）
3. 双重检测

#### 性能对比

延迟加载的作用：理论上可以有效提高系统资源的利用效率。

饿汉式与懒汉式的区别就是支不支持 "延迟加载" ，延迟加载就是等到真正需要用到的时候才去创建实例，减少了内存开销等。但是如果初始化耗时会很长，那在等到需要时才去初始化显然不是一个正确的选择，因为这样可能会导致一个接口的响应时长变长，甚至超时。



### 02 | 工厂模式

> 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。*Factory Method* 使一个类的实例化延迟到其子类。

#### 工厂模式 的细分类型

>  *GoF* 的《设计模式》一书中，它将简单工厂模式看作是工厂方法模式的一种特例，所以工厂模式被分成了 工厂方法 和 抽象工厂 两类。

更为普遍的区分方式：

1. 简单工厂（*Simple Factory*）
2. 工厂方法（*Factory Method*）
3. 抽象工厂（*Abstract Factory*）

#### 几种类型的常用程度

简单工厂和工厂方法比较常用，抽象工厂的应用场景比较特殊，所以很少用到。

#### 应用场景

1. 日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。
2. 数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
3. 设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

#### 是否需要 工厂模式 的 4 个标准

1. 封装变化：创建逻辑有可能变化，封装成工厂类之后，创建逻辑的变更对调用者透明。 
2. 代码复用：创建代码抽离到独立的工厂类之后可以复用。 
3. 隔离复杂性：封装复杂的创建逻辑，调用者无需了解如何创建对象。 
4. 控制复杂度：将创建代码抽离出来，让原本的函数或类职责更单一，代码更简洁。



### 03 | 建造者模式

> 建造者（*Builder*）模式，是一种创建型设计模式，中文翻译为 **建造者模式** 或者 **构建者模式** ，也有人叫它 **生成器模式**。
>
> 建造者模式可以将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

#### 为什么需要建造者模式

一般情况下，创建对象我们都是通过 **构造函数** 或者 **Set方法** 来创建的，当面对一个比较简单的对象的时候，这两种方式都能很好的实现我们需要的功能。

但是当一个对象创建所需参数很长，其中还有必填选填参数，然后可能各个参数之间还会相互依赖，比如当 参数A 为 true 时，参数B 为必填，否则为选填。这种复杂情况下，我们就需要建造者模式来帮助我们更好的创建对象，实现代码的易读性、可扩展性了。

#### 应用场景

1. 需要生成的对象具有复杂的内部结构。
2. 需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
3. 肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的 "套餐" 。
4. *C#* 中的 *StringBuilder*

#### 建造者模式 与 工厂模式 的区别

- 工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子 类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。
- 建造者模式是用来创建一种类型的复杂对 象，通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。



### 04 | 原型模式

> 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

#### 原型模式的原理

在 *Javascript* 中，原型模式一种常用的设计模式。因为 *Javascript* 本身就是一种基于原型开发的语言。对于常用 *C#* 这种编程语言的我们来说，实际开发就很少用到原型模式了。

原型模式的原理：当对象的创建成本比较大，而同一个类的不同对象之间差别不大（大部分字段都相同）， 在这种情况下，可以利用对已有对象（原型）进行复制（或者叫拷贝）的方式来创建新对象，以达到节省创建时间的目的。这种基于原型来创建对象的方式就叫作原型设计模式 （Prototype Design Pattern），简称原型模式。

#### 原型模式的实现方式：深拷贝与浅拷贝

> 在 *C#* 中，值类型默认是深拷贝，引用类型默认是浅拷贝。
>
> *C#* 深拷贝实现方式：反射 和 序列化

- 深拷贝：复制对象的引用，同时拷贝对象的值。拷贝对象与源对象相互独立，任何一个对象的值变动不会影响另一个对象。
- 浅拷贝：仅复制对象的引用，不会拷贝对象的值。拷贝对象与源对象实际是指向同一块内存空间，对象值变动会相互影响。



## B. 结构性模式

> 结构型模式主要涉及如何组合各种对象以便获得更好、更灵活的结构。虽然面向对象的继承机制提供了最基本的子类扩展父类的功能，但结构型模式不仅仅简单地使用继承，而更多地通过组合与运行期的动态组合来实现更灵活的功能。
>
> 结构型模式有：
>
> - 代理模式：Proxy Design Pattern
> - 桥接模式
> - 装饰器模式
> - 适配器模式
> - 门面模式
> - 组合模式
> - 享元模式



### 05 | 代理模式

> 代理模式（Proxy Design Pattern）：在不改变原始类 （或叫被代理类）代码的情况下，通过引入代理类来给原始类附加功能。