C#（C Sharp）中的设计模式

在本文中，我们将讨论C#中各种设计模式及其不同的子类别。我们将从头开始，全面了解不同类型的设计模式如何在解决各种问题中扮演不同角色。让我们开始吧。

什么是设计模式？

我们经常会被一些特定问题的漏洞所困扰，无法找到解决办法。我们也没有意识到到底是什么能让一段代码在速度和敏捷性方面更高效。由于C#应用程序的动态和复杂性，这些问题在开发C#应用程序时非常普遍。这就是设计模式在识别差距和机会以解决这类问题方面发挥重要作用的地方。

然而，设计模式是**通用解决方案提供者**，或者可以称之为**灵活解决方案**的制定者，用于解决常见的设计模式问题。在面向对象编程的世界中，它是一种可重用解决方案的提供者，通常在应用程序开发中定期出现。设计模式提供了一个模板或描述性方法，说明如何在多种情况下解决问题。

设计模式的重要性

C#或任何其他硬核编程语言中的每个设计模式都描绘了一个在特定环境中反复出现的特殊问题，而这些问题的解决方案在于识别**敏捷性、简洁性**和**复杂性**，从而生成一个最佳解决方案，用一个解决方案解决数百万个问题，这就是设计模式存在的目的。准确地说，它是所有此类问题的一种模式语言。

具体来说，在C#中选择某种模式并不局限于只解决一个问题。模式是如此高效，它们只需几行代码就能解决数百万个问题。此外，选择设计模式的方法取决于问题的本质和个人需求。而且，几乎所有开发人员都非常了解设计模式。他们知道这个工具有多强大。因此，理解设计模式不能通过记忆属性、方法和类来掌握，而是重要的是培养一种健康的方法来有效利用这些模式以获得期望的结果。同样重要的是要认识到将某些方法应用于特定类型的问题，持续的实践将涉及寻找最适合的设计。

C#中有很多设计模式，大约有**23种**，也被称为**四人帮**。既然我们已经了解了这些模式的重要性，那么让我们以绝对结构化的方式来发现这些模式。请看下面的图片

创建型设计模式

创建型设计模式提供了一种**有效**且**动态**的机制，可以引导代码重用性并增强灵活性，从而在更广阔的领域解决问题。领域越广阔，发现和解决问题的可能性就越大。创建型设计模式涉及各种子类别，下面将有趣地讨论它们。

**工厂**方法主要用于在子类中提供创建对象，并且这些子类可以更改将要创建的对象的类型。

抽象工厂模式让我们可以在不指定它们属于哪个类的情况下生成多个相关对象的族。它们完全隐藏在内部。

**建造者模式**将允许我们生成多个相关对象的族，而无需指定它们属于哪个类。它们完全隐藏在内部。

原型设计模式将允许我们在实现现有对象时复制它们，而无需完全依赖于定义的类。

顾名思义，此模式确保一个类只有一个实例，并提供对该实例的全局访问点。

结构型设计模式

结构型设计模式提供了将对象和类构建成大型结构的灵活性，以便处理在特定实例中出现的大问题。这种设计模式确保所有对象和类都组装成一个大型结构，同时不损害效率并保持灵活性。它包含各种**子类别**，如下所示。

这允许与所有与基于解决方案的方法不兼容的接口进行协作。

它允许将一个大类或集合根据层次结构拆分成几个小片段或密切相关的类。可以称之为抽象实现，其中这些小类被合理且独立地处理。

组合结构允许我们通过将对象组合成树形结构来处理它们，并分离出节点，将它们视为独立对象，从而驱动基于解决方案的机制。

装饰器允许向对象附加各种新行为。它通过将这些对象包裹在特殊的包装器对象中，然后包含其中的行为来实现这一点。

外观模式提供了一个简单的接口，并通过管理展示有效解决方案并增强接口（无论我们使用何种框架），来暴露库或框架。

享元模式允许我们将更多对象放入内存中。这是通过共享多个对象之间共有的状态部分来实现的，而不是为每个对象存储所有数据。

它提供了一种不同的方式或替代另一个对象。它为代理提供了一个占位符，用于控制对原始对象的访问。因此，请求在原始对象被允许之前或之后进行处理。

行为型设计模式

行为型设计模式严格局限于策略性或算法性方法。这种模式主要关注在不同对象之间共享或分配职责的方法。这种模式可以分为各种子类别，如下所示。

它将请求传递给处理程序链。当这些处理程序在任何事件中收到请求时，它们会决定是否应将请求传递给链中的另一个处理程序，或者处理当前收到的请求。

它将请求转换为独立的“命令”对象，这些对象包含所有被考虑的请求数据。然后，此请求作为方法参数传递，用于处理和支持可撤销或排队的S操作。

这将允许您遍历问题模式的集合或列表，而无需暴露底层表示。

它通过阻止对象之间的直接通信，从而减少导致混乱的依赖关系，并反过来强制它们通过一个中介对象进行协作。

它简单地隐藏了对象的实现细节，并维护了保存和恢复以前状态等操作。

它有助于定义一种订阅机制，最终通知对象在观察期间可能发生的任何事件。

它允许在状态发生内部变化时改变对象的整个状态。这可能看起来像一个对象改变了它的类。

它允许我们通过一组本地算法将对象放入不同的类中，从而实现对象的互换。

它允许子类覆盖算法的一些预定义阶段，而无需更改超类，从而违背了所提出算法的骨架。

它简单地分离了对分配给它的算法进行操作的对象。

总结

设计模式在确定那些需要**极致效率**和**每一步进展**的问题的解决方案中扮演着关键角色。它们不仅限于解决定期出现的特定级别问题，而且还帮助开发人员像计算机一样思考，以及如何处理问题。

在本教程中，我们看到了这些模式是多么动态，并且可以根据场景进行扩展。我们还清楚地了解了模式的真正含义，以及所讨论的三种模式的不同子类别。然而，还有另一种情况，对于开发人员来说，事情变得致命，而设计模式则前来救援。因此，可以用一句话总结：设计模式是智能高效的代码片段，可重复用于C#中数百万个常见问题。C#开发人员始终意识到设计模式的重要性，因为C#是一种动态编程语言，需要这些基于解决方案的模式的大力支持才能应对日常问题。