设计模式

前言

? 设计模式和设计原则从编程开始就接触了，但那个时候不知其所以然，工作一段时间后，再看设计模式，发现这东西在项目中或者框架中普遍存在。和以前的知识就融会贯通了。于是我打算自己写一篇关于设计原则与设计模式博文吧。

为什么要设计模式和设计原则呢？

提高代码质量和可维护性：设计模式和设计原则强调良好的软件设计原则和实践，例如高内聚、低耦合、单一职责原则等。通过遵循这些原则，可以编写结构清晰、易于理解和维护的代码。

促进代码重用：设计模式鼓励将可重用的组件和模块进行抽象和封装，使其可以在不同的上下文中重复使用。这样可以减少重复编写代码的工作量，提高开发效率

增加代码的可扩展性和灵活性：设计模式和设计原则提供了一种灵活的架构和设计方法，使系统能够轻松地扩展和适应变化。通过遵循开闭原则、依赖倒置原则等设计原则，可以使系统更容易进行功能扩展和修改。

促进团队合作和交流：设计模式提供了一种共享的设计词汇和概念，使团队成员能够更容易地理解和沟通设计决策。它们提供了一种通用的语言，促进了团队合作和代码共享。

总的来说，设计模式和设计原则是经过验证和广泛应用的最佳实践和经验总结。它们帮助开发人员构建高质量的软件系统，并提供了解决常见设计问题的方法。通过应用这些原则和模式，可以改善软件的可维护性、可扩展性和可重用性，提高开发效率，并减少代码错误和重构的需求。

设计原则

单一原则

一个类只做一件事

class Animal{
       void run(string name){
           console.write(name+"能跑")
       }
}

var animal = new Animal()
       animal.run("狗")  
       animal.run("小鸟") // 小鸟不能跑

       /*
可以看到Animal类是单一原则的，只做一件事
方法之前也是单一原则的，当我们传入小鸟就出现了问题
我们可以新增一个方法，这样可以保证方式是单一原则，一个方法也做一件事，以后修改互不影响
*/

依赖倒置原则

就是面向接口编程，细节依赖抽象，抽象不依赖细节

例子：有一个食物类，我们应该把它抽象出来，让具体的食物去实现食物接口，比如香蕉啊，苹果啊，白米饭啊。这时假如有一个人要进食，只需要传入食物接口，就可以了。
var people = new People();
people.eat(new Banana());
people.eat(new Apple());

// 食物接口
interface IFood
{
       // 味道
       string name{ get; set; }
   }
   
   // 香蕉
   class Banana : IFood
{
       public string name { get; set; }
}
// 苹果
class Apple : IFood
{
       public string name { get; set; }
   }

// 人
class People
{
       public void eat(IFood food)
       {
           Console.WriteLine("我要吃"+ food.name);
       }
}

开闭原则

对扩展开放，对修改闭合

例子：有一个喂食的类，喂食的类关联两个对象，一个食物一个是动物，食物应该是抽象的，动物应该也是抽象的，这样我们以后要添加新的对象时，只需要实现对应的接口就行了，喂食类照样工作

var feed = new Feed();

var dogFood = new DogFood(){value = "一号狗粮"};

var tigerFood = new DogFood(){value = "一号肉食"};

var dog = new List<Dog>() { new Dog(), new Dog() };
var tiger = new List<Tiger>() { new Tiger(), new Tiger() };

feed.StartFeed(dog, dogFood);
feed.StartFeed(tiger, tigerFood);


// 能吃东西的实现这个接口
interface IEat { void eat(IFoot foot); }

// 食物实现这个接口
interface IFoot { string value { get; set; } }

// 狗是动物
class Dog : IEat
{
       public void eat(IFoot foot)
       {
           Console.WriteLine("狗吃"+foot.value);
       }
}

   // 老虎是动物
   class Tiger : IEat
   {
       public void eat(IFoot foot)
       {
           Console.WriteLine("老虎吃"+foot.value);
       }
}


// 狗吃的食物
   class DogFood : IFoot
   {
       public string value { get; set; }
   }

class TigerFood : IFoot
{
       public string value { get; set; }
}

// 喂食类
class Feed
   {
       public void StartFeed(IEnumerable<IEat> eats,IFoot foot) { 

           foreach (IEat eat in eats)
           {
               eat.eat(foot);
           }
       }
}

里氏替换原则

父类出现的地方，能用子类代替

interface IFood{ string name {get;set;} }

class Banana:IFood{
       string name {get;set;}
}
class Apple:IFood{
       string name {get;set;}
}

IFood food1 = new Banana();
IFood food2 = new Apple();

接口隔离原则

不要依赖不需要的接口，接口不要设计的太过庞大

public void StartFeed(IEnumerable<IEat> eats,IFoot foot) { 
   
       foreach (IEat eat in eats)
       {
           eat.eat(foot);
       }
}

/*

可以看到上面是满足最小接口的，
如果IEat换成 IAnimal呢，就可能出现问题，
吃这个行为只能动物进行吗？比如机器人吃电池呢
所以说，接口不要设计的太庞大，应该合理进行细分

*/

迪米特法则

一个模块对另一个模块应该要有尽可能少的了解，当要修改一个模块的时候影响的模块就小，使其功能独立。

例子：有A和B对象，B里面依赖了A，B在别的地方使用，B应该隐藏A
class A{
       void say(){
           console.write('aaa')
       }
}
class B{
       // 这里使用禁止public
       private A _A;
       public B(){
           this._A = new A()
       }
       public say(){
           // 我觉得这里是迪米特法则的核心
           this._B.say()
       }
}

class client{
       void main{
           B b = new B();
           b.say()
    }
}

设计模式

创造型模式（5个）

单例模式

全局只有一个实例

class Example
{
       private static Example _Example;
       static Example()
       {
           _Example = new Example();
           Console.WriteLine("构造出来了哦");
       }
       public static Example GetExample() {

           return _Example;
       }
}

工厂方法模式

创建一个工厂接口，由子类去实现具体工厂的创建。工厂创建的对象称其为产品。有了产品，当然要有创建产品接口。

例子

IShapeFactory shapeFactory = new CircleFactory();
// 或者 IShapeFactory shapeFactory = new RectangleFactory();

IShape shape = shapeFactory.CreateShape();
shape.draw();// 我是圆

/// <summary>
/// 图型接口
/// </summary>
interface IShape
{
       void draw();
}

/// <summary>
/// 圆形类
/// </summary>
class Circle : IShape
{
       public void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是一个圆");
       }
}
/// <summary>
/// 矩形类
/// </summary>
class Rectangle : IShape
{
       public void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是一个矩形");
       }
}

/// <summary>
/// 图型工厂
/// </summary>
interface IShapeFactory
{
       IShape CreateShape();
}

/// <summary>
/// 生成圆形的工厂
/// </summary>
class CircleFactory : IShapeFactory
{
       public IShape CreateShape()
       {
           return new Circle();
       }
}

/// <summary>
/// 生成矩形的工厂
/// </summary>
class RectangleFactory : IShapeFactory
{
       public IShape CreateShape()
       {
           return new Rectangle();
       }
}

抽象工厂模式

抽象工厂和工厂方法类似，只不过抽象工厂是一群工厂

示例

IGUIFactory factory = new CircleFactory();	// 这里替换后，可以生成别的产品，
IColor color1 = factory.createColor();
IText text1 = factory.createText();

color1.render();
text1.render();

/// <summary>
/// 颜色接口
/// </summary>
interface IColor
{
       void render();
}
/// <summary>
/// 文本接口
/// </summary>
interface IText {
       void render();
}

/// <summary>
/// 带颜色的圆
/// </summary
class CircleColor : IColor
{
       public void render()
       {
           Console.WriteLine("我是一个带颜色的圆");
       }
}
/// <summary>
/// 带文本的圆
/// </summary>
class CircleText : IText
{
       public void render()
       {
           Console.WriteLine("我是一个带文本的圆");
       }
}

/// <summary>
/// 带颜色的圆
/// </summary
class RectangleColor : IColor
{
       public void render()
       {
           Console.WriteLine("我是一个带颜色的矩形");
       }
}
/// <summary>
/// 带文本的圆
/// </summary>
class RectangleText : IText
{
       public void render()
       {
           Console.WriteLine("我是一个带文本的矩形");
       }
}


/// <summary>
/// 图型工厂
/// </summary>
interface IGUIFactory
{
       IColor createColor();
       IText createText();
}

/// <summary>
/// 生成圆形的工厂
/// </summary>
class CircleFactory : IGUIFactory
{
       public IColor createColor()
       {
           return new  CircleColor();
       }
       public IText createText()
       {
           return new CircleText();
       }
}

/// <summary>
/// 生成矩形的工厂
/// </summary>
class RectangleFactory : IGUIFactory
{
       public IColor createColor()
       {
           return new RectangleColor();
       }
       public IText createText()
       {
           return new RectangleText();
       }
}

建造者模式

将对象构建的过程和细节分离，如下

// 指导者，用来指导构建的类
AppleDirector appleDirector = new AppleDirector();
// 构造一个Q苹果
AppleBuild build = new QAppleBuild();
appleDirector.SetAppleBuild(build);
Apple apple = appleDirector.Build();
apple.display();


/// <summary>
/// 苹果类
/// </summary>
class Apple
{
       public string name { get; set; }
       public string color { get; set; }
       public void display() {
           Console.WriteLine(name);
           Console.WriteLine(color);
       }
}

/// <summary>
/// 抽象建造者
/// </summary>
abstract class AppleBuild{
       protected Apple _apple;
       public abstract void nameBuilder();
       public abstract void colorBuilder();
       public AppleBuild()
       {
           _apple = new Apple();
       }
       public Apple getApple() {
           return _apple;
       }
}

class QAppleBuild : AppleBuild
{
       public override void colorBuilder()
       {
           base._apple.color = "绿色";
       }
       public override void nameBuilder()
       {
           base._apple.name = "绿苹果";
       }
}

class WAppleBuild : AppleBuild
{
       public override void colorBuilder()
       {
           base._apple.color = "红色";
       }
       public override void nameBuilder()
       {
           base._apple.name = "红苹果";
       }
}

/// <summary>
/// 苹果的指导者
/// </summary>
class AppleDirector
{
       private AppleBuild _appleBuild;
       public void SetAppleBuild(AppleBuild appleBuild)
       {
           _appleBuild = appleBuild;
       }
       public Apple Build() {
           this._appleBuild.colorBuilder();
           this._appleBuild.nameBuilder();
           return this._appleBuild.getApple();
       }
}

原型工厂模式

原型工厂模式通过克隆现有对象来创建新对象

ShapeFactory factory = new ShapeFactory();
factory.GetShape(nameof(Circle)).draw();
factory.GetShape(nameof(Rectangle)).draw();

abstract class Shape
{
       public abstract void draw();
       public abstract Shape clone();
}

class Circle : Shape
{
       public override Shape clone()
       {
           return new Circle();
       }
       public override void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是一个圆");
       }
}

class Rectangle : Shape
{
       public override Shape clone()
       {
           return new Rectangle();
       }
       public override void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是一个矩形");
       }
}

class ShapeFactory
{
       private Dictionary<string, Shape> shapeCache;
       public ShapeFactory()
       {
           shapeCache = new Dictionary<string, Shape>();
           shapeCache.Add(nameof(Circle), new Circle());
           shapeCache.Add(nameof(Rectangle), new Rectangle());
       }

       public Shape GetShape(string type) {

           if (shapeCache.ContainsKey(type))
           {
               return shapeCache[type].clone();
           }
           return null;
       }
}

结构型模式（7个）

适配器模式

　适配器模式意在转换接口，它能够使原本不能再一起工作的两个类一起工作，所以经常用来在类库的复用

IPlay play = new VideoAdapter(new Video());

interface IPlay
{
       void show();
}
class Video
{
       public void play()
       {
           Console.WriteLine("输出视频");
       }
}

/// <summary>
/// 适配器，适配给IPlay使用
/// </summary>
class VideoAdapter : IPlay
{
       private Video video;
       public VideoAdapter(Video video)
       {
           this.video = video;
       }
       public void show()
       {
           video.play();
       }
}

桥接模式

将抽象和实现进行分离，两者可以独立地变化

//IShape shape = new Rectangle(new RedColor()); 具体的形状和颜色可以任意变换，业务不受影响
IShape shape = new Rectangle(new BlueColor());
shape.draw();

/// <summary>
/// 形状类
/// </summary>
interface IShape
{
       void draw();
}
class Circle : IShape
{
       private IColor color;
       public Circle(IColor color)
       {
           this.color = color;
       }
       public void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是圆形");
           this.color.fill();
       }
}
class Rectangle : IShape
{
       private IColor color;
       public Rectangle(IColor color)
       {
           this.color = color;
       }
       public void draw()
       {
           Console.WriteLine("我是矩形");
           this.color.fill();
       }
}

/// <summary>
/// 颜色类
/// </summary>
interface IColor
{
       void fill();
}

/// <summary>
/// 红色
/// </summary>
class RedColor : IColor
{
       public void fill()
       {
           Console.WriteLine("红色");
       }
}

/// <summary>
/// 蓝色
/// </summary>
class BlueColor : IColor
{
       public void fill()
       {
           Console.WriteLine("蓝色");
       }
}

装饰者模式

在对象添加新东西，不修改原来对象

// 普通咖啡
ICoffee coffee = new Coffee();

Console.WriteLine(coffee.GetDescription());
// 装饰器装饰
coffee = new QCoffee(coffee);
Console.WriteLine(coffee.GetDescription());

coffee = new WCoffee(coffee);
Console.WriteLine(coffee.GetDescription());

/// <summary>
/// 咖啡接口
/// </summary>
interface ICoffee
{
       string GetDescription();
       double GetCost();
}

class Coffee : ICoffee
{
       public double GetCost()
       {
           return 2;
       }
       public string GetDescription()
       {
           return "咖啡";
       }
}

/// <summary>
/// 装饰器基类
/// </summary>
abstract class CoffeeDecorato : ICoffee
{
       private ICoffee coffee;
       public CoffeeDecorato(ICoffee coffee)
       {
           this.coffee = coffee;
       }
       public virtual double GetCost()
       {
           return coffee.GetCost();
       }
       public virtual string GetDescription()
       {
           return coffee.GetDescription();
       }
}

class QCoffee : CoffeeDecorato
{
       public QCoffee(ICoffee coffee) : base(coffee)
       {
       }
       public override string GetDescription()
       {
           return base.GetDescription()+"q咖啡，得价钱10块";
       }
       public override double GetCost()
       {
           return base.GetCost()+10;
       }
}

class WCoffee : CoffeeDecorato
{
       public WCoffee(ICoffee coffee) : base(coffee){}
       public override string GetDescription()
       {
           return base.GetDescription() + "w咖啡，得价钱20块";
       }
       public override double GetCost()
       {
           return base.GetCost() + 20;
       }
}

组合模式

组合模式将对象组合成树形结构，用来表示整体与部分的关系

File file1 = new File("文件1");
File file2 = new File("文件2");
Folder folder1 = new Folder("文件夹1");
Folder folder2 = new Folder("文件夹2");

folder1.add(file1);
folder2.add(file2);

folder2.add(folder1);

/// <summary>
/// 抽象公共属性
/// </summary>
abstract class IFolderCommon
{
       public IFolderCommon(string name)
       {
           this.name = name;
       }
       public string name { get; set; }
}
/// <summary>
/// 文件
/// </summary>
class File : IFolderCommon
{
       public File(string name): base(name){}
}

/// <summary>
/// 文件夹
/// </summary>
class Folder : IFolderCommon
{
       public List<IFolderCommon> _folder;
       public Folder(string name) : base(name)
       {
           this._folder = new List<IFolderCommon>();
       }
       public void add(IFolderCommon folder) { 
           this._folder.Add(folder);
       }
       public void remove(IFolderCommon folder)
       {
           this._folder.Remove(folder);
       }
}

外观模式

客户端不与子系统交互，提供简化的接口，降低客户端与复杂系统的交互

/// <summary>
/// 库存管理
/// </summary>
class InventorySystem{
       // 检查库存是否足够
       public bool CheckStock(string id) {
           return false;
       }
}
/// <summary>
/// 订单管理
/// </summary>
class OrderSystem
{
       // 创建订单
       public string CreateOrder()
       {
           return "订单号";
       }
}

/// <summary>
/// 电子商务外观
/// </summary>
class ECommercePlatformFacade
{
       private InventorySystem _inventorySystem;
       private OrderSystem _orderSystem;

       public ECommercePlatformFacade()
       {
           _inventorySystem = new InventorySystem();
           _orderSystem = new OrderSystem();
       }
       // 用户下单
       public void PlaceOrder(List<string> ids) { 

           foreach (string id in ids)
           {
               // 检查库存是否足够
               if (_inventorySystem.CheckStock(id))
               {   // 创建订单
                   _orderSystem.CreateOrder();
               }
           }
       }
}

/// <summary>
/// 客户端
/// </summary>
class Client
{
       public void main() { 
           ECommercePlatformFacade platformFacade = new ECommercePlatformFacade();
           // 用户批量下单
           platformFacade.PlaceOrder(new List<string>() { "1", "2" });
       }
}

享元模式

将类似的对象缓存起来，以后重复使用，避免new开销，注意对象释放时机！

/// <summary>
/// 享元接口
/// </summary>
public interface IPlayer
{
       void AssignWeapon(string weapon);
       void Play();
}

/// <summary>
/// 实现类
/// </summary>
public class Player : IPlayer
{
       private string weapon;
       public void AssignWeapon(string weapon)
       {
           this.weapon = weapon;
       }

       public void Play()
       {
           Console.WriteLine(weapon);
       }
}

/// <summary>
/// 享元工厂
/// </summary>
public class PlayerFactory
{
       /// <summary>
       /// 缓存起来，享元
       /// </summary>
       private Dictionary<string,IPlayer>  players;

       public PlayerFactory()
       {
           this.players = new Dictionary<string,IPlayer>();
       }
       public IPlayer GetPlayer(string weapon)
       {
           if (players.ContainsKey(weapon))
           {
               return players[weapon];
           }
           else
           {
               IPlayer player = new Player();
               player.AssignWeapon(weapon);
               players.Add(weapon, player);
               return player;
           }
       }
}

代理模式

通过代理的方式，间接的访问对象

// 统一接口
public interface ISubject
{
       void Request();
}

// 实现类
public class RealSubject : ISubject
{
       public void Request()
       {
           Console.WriteLine("come");
       }
}

// 代理类
public class Proxy: ISubject
{
       private RealSubject realSubject;
       public void Request()
       {
           if (realSubject == null)
           {
               realSubject = new RealSubject();
           }
           // 这里进行代理
           realSubject.Request();
       }
}

// 客户端
public class Client
{
       public void main() {
           Proxy proxy = new Proxy();
           proxy.Request();
       }
}

行为型模式（11个）

模板方法模式

提供一套模板，走特定的程序，然后让子类去继承它，重写一些通用的逻辑

Template temp = new TimeTask();
temp.run();

// 模板类
abstract class Template
{
    public void run()
    {
        // 走特定的流程
        Start();
        Add();
        End();
    }
    protected void Start()
    {
        Console.WriteLine("任务开");
    }
    /// <summary>
    /// 提供一个模板
    /// </summary>
    protected abstract void Add();
    protected void End()
    {
        Console.WriteLine("任务结束");
    }
}

// 实现类
class TimeTask : Template
{
    protected override void Add()
    {
        Console.WriteLine("中间插入的内容");
    }
}

// 客户端
class Client
{
    void main() {
        Template temp = new TimeTask();
        temp.run();
    }
}

命令模式

定义命令接口，实现具体的命令，然后调用者，接收一个命令接口，客户端传入具体命令

// 命令接口
interface ICommand
{
    void Execute();
}

// 命令实现类
class OpenDocument: ICommand
{
    private Document doc;
    public OpenDocument(Document doc)
    {
        this.doc = doc;
    }
    public void Execute()
    {
        this.doc.Open();
    }
}

// 命令实现类
class CloseDocument : ICommand
{
    private Document doc;
    public CloseDocument(Document doc)
    {
        this.doc = doc;
    }
    public void Execute()
    {
        this.doc.Close();
    }
}

// 文档类
class Document
{
    public void Open() { }
    public void Close() { }
}

// 客户端使用
class Button
{
    private ICommand cmd;
    public void SetCommand(ICommand cmd)
    {
        this.cmd = cmd;
    }
    public void Click()
    {
        // 写具体的业务
        cmd.Execute();
    }
}

class Client
{
    void main()
    {
        Document doc = new Document();
        ICommand cmd = new OpenDocument(doc);
        Button btn = new Button();
        btn.SetCommand(cmd);
        btn.Click();    // 打开
    }
}

迭代器模式

迭代器模式，针对集合对象，将其封装成可遍历


// 迭代器接口
public interface IIterator<T>
{
    bool hasNext();
    T next();
}

// 集合接口
public interface ICollection<T>
{
    IIterator<T> CreateIterator();
}

// 集合类的实现
public class MyCollection<T> : ICollection<T>
{
    private List<T> items;
    public MyCollection()
    {
        items = new List<T>();// 初始化集合
    }
    public void Add(T data) {

        items.Add(data);
    }
    // 转换成可迭代对象
    public IIterator<T> CreateIterator()
    {
        return new MyIterator<T>(items);
    }
}


// 迭代器的实现
public class MyIterator<T> : IIterator<T>
{
    private List<T> items;
    private int currentIndex;
    public MyIterator(List<T> items)
    {
        this.items = items;
        this.currentIndex = 0;
    }
    public bool hasNext()
    {
        return currentIndex < items.Count;
    }
    public T next()
    {
        T data = items[currentIndex];
        currentIndex++;
        return data;
    }
}

class Client
{
    void main() {
        MyCollection<string> arr = new MyCollection<string>();
        arr.Add("a");
        arr.Add("b");
        arr.Add("c");
        var iarr = arr.CreateIterator();
        while (iarr.hasNext())
        {
            Console.WriteLine(iarr.next() + "---");
        }
    }
}

观察者模式

一对多关系，当一个对象的状态发生了变化，其相关的依赖对象都能够得到通知

// 主题接口
public interface ISubject
{
   void Attach(IObserver observer);
   void Detach(IObserver observer);
   void Notify();
}

// 观察者接口
public interface IObserver
{
   void Update();
}

// 主题实现类
public class Subject : ISubject
{
   List<IObserver> observers = new List<IObserver>();
   public void Attach(IObserver observer)
   {
       observers.Add(observer);
   }

   public void Detach(IObserver observer)
   {
       observers.Remove(observer);
   }

   // 通知所有观察者
   public void Notify()
   {
       foreach (var item in observers)
       {
           item.Update();
       }
   }
   public void SetTime()
   {
       Console.WriteLine("主题设置了时间");
       this.Notify();
   }
}

// 观察者实现类
public class Observer : IObserver
{
   public void Update()
   {
       Console.WriteLine("+");
   }
}

// 客户端
class Client
{
   void main() {
       Observer observer1 = new Observer();
       Observer observer2 = new Observer();

       Subject subject = new Subject();
       subject.Attach(observer1);
       subject.Attach(observer2);
       subject.SetTime(); // 会自动通知观察者
   }
}

中介者模式

对象之间不直接通信，而是通过中介者对象来进行通信

// 中介者接口
public interface IChatRoom
{
    void SendMessage(User user,string msg);
}

// 中介者实现类
public class ChatRoom : IChatRoom
{
    List<User> users;
    public ChatRoom()
    {
        users = new List<User>();
    }
    public void SendMessage(User user, string msg)
    {
        foreach (var item in users)
        {
            if (item != user)
            {
                item.ReciveMessage(msg);
            }
        }
    }
    public void Add(User user) { 
        users.Add(user);
    }
}

// 用户类
public class User
{
    public string Name { get; set; }
    public IChatRoom ChatRoom { get; set; } 
    public User(IChatRoom chatRoom,string Name)
    {
        this.Name = Name;
        this.ChatRoom = chatRoom;
    }
    public void SendMessage(string msg) {
        // 重点！！，通过中介者进行用户交互
        ChatRoom.SendMessage(this, msg);
    }
    public void ReciveMessage(string msg) {
        Console.WriteLine("接受到消息："+msg);
    }
}

class Client
{
    void main()
    {
        ChatRoom room = new ChatRoom();
        User user1 = new User(room, "张三");
        User user2 = new User(room, "李四");
        User user3 = new User(room, "王五");

        room.Add(user1);
        room.Add(user2);
        room.Add(user3);
        user1.SendMessage("天气不错");
    }
}

状态模式

将状态封装成独立的一个类，通过修改一个类的状态，以实现不同的逻辑

// 编辑器状态接口
public interface IEditorState
{
    void Edit();
    void Save();
}

/// <summary>
/// 编辑状态
/// </summary>
public class EditEditorState : IEditorState
{
    public void Edit()
    {
        Console.WriteLine("编辑");
    }

    public void Save()
    {
        Console.WriteLine("编辑状态 无法保存");
    }
}

// 预览状态
public class ViewEditorState : IEditorState
{
    public void Edit()
    {
        Console.WriteLine("预览状态 无法修改");
    }

    public void Save()
    {
        Console.WriteLine("保存");
    }
}


// 编辑器实现类
public class EditorState : IEditorState
{
    public IEditorState EditState { get; set; }

    // 重点 此方法更改状态，以实现不同逻辑
    public EditorState()
    {
        this.EditState = new EditEditorState();
    }
    public void SetState(IEditorState EditState)
    {
        this.EditState = EditState;
    }

    public void Edit()
    {
        this.EditState.Edit();
    }

    public void Save()
    {
        this.EditState.Save();
    }
}

// 客户端
class Client
{
    void main() {
        EditorState editor = new EditorState();
        editor.Edit();
        editor.Save();
        // 这里切换状态
        editor.SetState(new ViewEditorState());
        editor.Edit();
        editor.Save();
    }
}

策略模式

将一个类的具体算法，抽离出来成为策略，切换策略可以实现不同的业务

// 策略接口
public interface IDrawingStrategy
{
    void Draw();
}

// 实线策略
public class SolidLineDrawingStrategy : IDrawingStrategy
{
    public void Draw()
    {
        Console.WriteLine("绘制实线");
    }
}

// 虚线策略
public class DottedLineDrawingStrategy : IDrawingStrategy
{
    public void Draw()
    {
        Console.WriteLine("绘制虚线");
    }
}

// 绘制策略上下文
public class DrawingContext
{
    private IDrawingStrategy drawingStrategy;

    public void SetDrawingStrategy(IDrawingStrategy drawingStrategy)
    {
        this.drawingStrategy = drawingStrategy;
    }

    // 绘制
    public void Draw() {
        drawingStrategy.Draw();
    }
}

// 客户端
class Client
{
    void main() {
        DrawingContext drawing = new DrawingContext();
        drawing.SetDrawingStrategy(new SolidLineDrawingStrategy());  // 更改策略
        drawing.Draw();

        drawing.SetDrawingStrategy(new DottedLineDrawingStrategy()); // 更改策略
        drawing.Draw();
    }
}

责任链模式

沿着处理链传递，直到有一个能处理为止

// 抽象责任链
public abstract class Handler
{
    protected Handler success;
    public void SetHandle(Handler success)
    {
        this.success = success;
    }
    public abstract void Request(int sum);
}

public class A : Handler
{
    public override void Request(int sum)
    {
        if(sum>=0 && sum <= 10)
        {
            Console.WriteLine("进入a");
        }else if (success != null)
        {
            // 传递给下一个
            success.Request(sum);
        }
    }
}

public class B : Handler
{
    public override void Request(int sum)
    {
        if (sum >10  && sum <= 20)
        {
            Console.WriteLine("进入b");
        }
        else if (success != null)
        {
            // 传递给下一个
            success.Request(sum);
        }
    }
}
public class C : Handler
{
    public override void Request(int sum)
    {
        if (sum > 20 && sum <= 30)
        {
            Console.WriteLine("进入c");
        }
        else if (success != null)
        {
            // 传递给下一个
            success.Request(sum);
        }
    }
}

// 客户端
class Client
{
    void main() {

        A a = new A();
        B b = new B();
        C c = new C();

        a.SetHandle(b);
        b.SetHandle(c);
        a.Request(15);
    }
}

访问者模式

在不改变对象的结构，定义新的操作。元素里面有一个方法来接受访问者，如此以后需要新的操作，只需要添加访问者类即可

ObjectStructure obj = new ObjectStructure();
ElementA a = new ElementA();
ElementB b = new ElementB();

VisitorA va = new VisitorA();
VisitorB vb = new VisitorB();

obj.Add(a);
obj.Add(b);

obj.show(va);
obj.show(vb);


// 访问者接口
public interface IVisitor
{
    void Visitor(IElement el);
}

// 具体访问者A
public class VisitorA : IVisitor
{
    public void Visitor(IElement el)
    {
        Console.WriteLine("访问者A进行访问");
    }
}

// 具体访问者B
public class VisitorB : IVisitor
{
    public void Visitor(IElement el)
    {
        Console.WriteLine("访问者B进行访问");
    }
}

// 元素抽象类
public abstract class IElement
{
    public abstract void Accept(IVisitor visitor);
}

// 具体元素类A
public class ElementA : IElement
{
    public override void Accept(IVisitor visitor)
    {
        visitor.Visitor(this);
    }
}

// 具体元素类B
public class ElementB: IElement
{
    public override void Accept(IVisitor visitor)
    {
        visitor.Visitor(this);
    }
}

// 定义一个结构
public class ObjectStructure{ 
    List<IElement> children;
    public ObjectStructure()
    {
        children = new List<IElement>();
    }
    public void Add(IElement element) {
        this.children.Add(element);
    }

    // 重点！，这里将访问者传递进来，访问者执行里面的逻辑
    public void show(IVisitor visitor) {

        foreach (var item in children)
        {
            item.Accept(visitor);
        }
    }
}

备忘录模式

捕获和恢复对象的状态，同时保持对象的封装性，对于实现撤销，恢复或历史记录功能的应用程序非常有用


// 备忘录
public class MemoInfo
{
    public string State { get; }
    public MemoInfo(string state)
    {
        this.State = state;
    }
}

// 操作对象
public class OriginMemo
{
    public string state;
    public string State
    {
        get
        {
            return this.state;
        }
        set
        {
            this.state = value;
            Console.WriteLine("设置成："+this.state);
        }
    }

    public MemoInfo CreateMemoInfo() { 
        return new MemoInfo(State);
    }
    public void RestData(MemoInfo memoInfo) {

        this.state = memoInfo.State;
        Console.WriteLine("恢复成："+this.state);
    }
}

// 管理类
public class ManagerMemo
{
    public MemoInfo Memo { get; set; }
}

class Client
{
    void main() {

        OriginMemo memo = new OriginMemo();
        memo.State = "状态1";
        ManagerMemo manager = new ManagerMemo();
        manager.Memo = memo.CreateMemoInfo();	// 这里保留原有对象
        memo.State = "状态2";
        memo.RestData(manager.Memo);	// 这里进行恢复
    }
}

解释器模式

定义语言文法，并解释该语言的表达式

// 表达式类
public interface IExpression
{
    int Interpret();
}

// 加法表达式类
public class AddExpression : IExpression
{
    private readonly IExpression left;
    private readonly IExpression right;

    public AddExpression(IExpression left,IExpression right)
    {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    public int Interpret()
    {
        return left.Interpret() + right.Interpret();
    }
}

// 数字类
public class NumberExpression : IExpression
{
    private int number;

    public NumberExpression(int number = 0)
    {
        this.number = number;
    }
    public int Interpret()
    {
        return number;
    }
}

// 客户端
class Client
{
    void main() {

        IExpression a1 = new NumberExpression(1);
        IExpression a2 = new NumberExpression(3);

        IExpression a3 = new AddExpression(a1, a2);
        Console.WriteLine(a3.Interpret());
    }
}

posted @ 2023-06-27 16:10 Pro成阅读(10) 评论(0) 编辑收藏举报

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