值得永久收藏的 C# 設計模式套路(二)
設計模式套路，第二彈。
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在第一篇中，主要寫了創(chuàng)造模式相關的幾種套路。如果你是剛看到這個文章，建議你先去看看第一篇?傳送門。
這一篇，我們說說結構模式相關的套路。
結構模式，主要作用是將類型、對象和其它內容放在一起，以創(chuàng)建更大的結構，同時，又可以保持高度的靈活性和最佳性能。
也是像上一篇一樣，一個一個來說。
一、適配器模式
適配器這個名字非常好理解，就像我們充電器的插頭，是用來協(xié)調兩個不同的東東之間的通信，并讓他們互相理解。
代碼也很簡單：
public?class?AnotherType
{
????public?string?GetAuthorInfo()
????{
????????return?"I?am?WangPlus";
????}
}
public?interface?IAdapter
{
????string?GetInfo();
}
public?class?Adapter?:?IAdapter
{
????private?readonly?AnotherType?_anotherType;
????public?Adapter(AnotherType?anotherType)
????{
????????_anotherType?=?anotherType;
????}
????public?string?GetInfo()
????{
????????return?_anotherType.GetAuthorInfo();
????}
}
public?class?Example
{
????public?void?Test()
????{
????????var?adapter?=?new?Adapter(new?AnotherType());
????????Console.WriteLine(adapter.GetInfo());
????}
????//?result:
????//?I?am?WangPlus
}
沒想到吧？這樣的代碼經常寫，居然也是個模式。所以呀，還是我上一篇提到的說法：先有內容，然后才有概念和標準。套路一直在，只是很多人不知道他叫什么。
二、橋模式
這個也好理解，就是在兩個東西之間搭了一個橋。
正常使用時，是把實體類與接口和抽象分離開。有一個非常明顯的好處，是幾個實現(xiàn)可以使用不同的技術。
理解概念有點難，還是看代碼：
public?interface?IBridgeType
{
????void?GetInfo();
}
public?class?BridgeA?:?IBridgeType
{
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine("I?am?WangPlus");
????}
}
public?class?BridgeB?:?IBridgeType
{
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine("I?am?another?WangPlus");
????}
}
public?interface?IBridge
{
????public?IBridgeType?bridgeType
????{
????????get;
????????set;
????}
????void?GetInfo();
}
public?class?BridgeType?:?IBridge
{
????public?IBridgeType?bridgeType
????{
????????get;
????????set;
????}
????public?void?GetInfo()
????{
????????bridgeType.GetInfo();
????}
}
public?static?class?BridgeExample
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?bridgeType?=?new?BridgeType();
????????bridgeType.bridgeType?=?new?BridgeA();
????????bridgeType.GetInfo();
????????bridgeType.bridgeType?=?new?BridgeB();
????????bridgeType.GetInfo();
????}
????//?result:
????//?I?am?WangPlus
????//?I?am?another?WangPlus
}
BridgeA 和 BridgeA 是兩個實現(xiàn)，這兒就是上面說的不同的技術，用不同的技術實現(xiàn)了同一個接口。然后通過 IBridge 橋接到一個實現(xiàn)中。
使用時，使用不同的實現(xiàn)，但用相同的結構進行調用。在有需要時，我們可以根據場景做出無數(shù)個 BridgeN ，來實現(xiàn)黑盒類似但白盒完全不同的實體。
三、復合模式
聽著就大就復雜。沒錯，所有叫復合的東西，都會形成一個樹狀結構。這好像是編程中的一個默認約定？
復合設計模式，就是把對象放在一個更大的樹狀結構的對象中，以多層次結構來呈現(xiàn)對象，以統(tǒng)一方式處理對象。
看看這個復雜代碼的套路：
public?abstract?class?Mobile
{
????protected?string?Name;
????protected?Mobile(string?name)
????{
????????Name?=?name;
????}
????public?virtual?void?Add(Mobile?mobile)
????{
????????throw?new?NotImplementedException();
????}
????public?virtual?void?GetTree(int?indent)
????{
????????throw?new?NotImplementedException();
????}
}
public?class?MobileMemory?:?Mobile
{
????public?MobileMemory(string?name)?:?base(name)?{?}
????public?override?void?GetTree(int?indent)
????{
????????Console.WriteLine(new?String('-',?indent)?+?"?"?+?Name);
????}
}
public?class?MobileModel?:?Mobile
{
????private?readonly?List?_mobiles?=?new?List();
????public?MobileModel(string?name)?:?base(name)?{?}
????public?override?void?Add(Mobile?mobile)
????{
????????_mobiles.Add(mobile);
????}
????public?override?void?GetTree(int?indent)
????{
????????Console.WriteLine(new?String('-',?indent)?+?"+?"?+?Name);
????????foreach?(var?mobile?in?_mobiles)
????????{
????????????mobile.GetTree(indent?+?2);
????????}
????}
}
public?static?class?Example
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?brand?=?new?MobileModel("IPhone");
????????var?model13?=?new?MobileModel("13Pro");
????????var?model12?=?new?MobileModel("12Pro");
????????var?memory512G?=?new?MobileMemory("512G");
????????var?memory256G?=?new?MobileMemory("256G");
????????model13.Add(memory256G);
????????model13.Add(memory512G);
????????model12.Add(memory256G);
????????model12.Add(memory512G);
????????brand.Add(model12);
????????brand.Add(model13);
????????brand.GetTree(1);
????}
????//?result:
????//?---+?12Pro
????//?-----?256G
????//?-----?512G
????//?---+?13Pro
????//?-----?256G
????//?-----?512G
}
這個套路確實稍微有點復雜。補充解釋一下：
MobileMemory 和 MobileModel，是為了表現(xiàn)多種對象，沒有特殊含義，里面的區(qū)別就是 GetTree() 里打印出來的字符不同。
需要清楚理解的部分是 MobileModel 里構建的 _mobiles，他是一個頂層抽象類的數(shù)組。
這個模式最重要的結構，是用抽象類去組織數(shù)據，用實體類去操作功能。
另外，如果你的開發(fā)功力夠，在這個架構中，實體本身也可以是復合對象。
四、裝飾模式
這也是一個常用的模式。通過對抽象或接口的擴展，來加入對象功能。
而且這個套路的代碼特別好理解：
public?interface?IMobile
{
????public?string?Brand
????{
????????get;
????}
????public?string?Model
????{
????????get;
????}
????public?abstract?void?GetInfo();
}
public?class?IPhone?:?IMobile
{
????public?string?Brand?=>?"Apple";
????public?string?Model?=>?"13Pro";
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine(this.ToJson());
????}
}
public?class?IPhoneWithMemory?:?IMobile
{
????private?readonly?IMobile?_mobile;
????public?IPhoneWithMemory(IMobile?mobile)
????{
????????_mobile?=?mobile;
????}
????public?string?Brand?=>?"Apple";
????public?string?Model?=>?"13Pro";
????public?string?Memory?=>?"512G";
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine(this.ToJson());
????}
}
public?static?class?Example
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?iphone?=?new?IPhone();
????????iphone.GetInfo();
????????var?iphoneWithMemory?=?new?IPhoneWithMemory(iphone);
????????iphoneWithMemory.GetInfo();
????}
????//?result:
????//?{"Brand":"Apple","Model":"13Pro"}
????//?{"Brand":"Apple","Model":"13Pro","Memory":"512G"}
}
從上邊的 IMobile 接口開始，每一個實體都是對前一個實體的補充和完善。
這種寫法，在團隊項目中很常見，可以在確保不對別人的內容進行修改的基礎上，擴展新的功能。不用改別人的代碼，又能補充進去新的內容。有沒有被爽到？
五、外觀模式
這個模式名稱起得不知所云。不過意思和代碼倒是很簡單，就是把其它的接口、類、框架等的復雜系統(tǒng)匯集起來，讓人能簡單使用。
代碼一看就懂：
public?class?Facade
{
????private?readonly?Mobile?_mobile;
????private?readonly?Laptop?_laptop;
????public?Facade(Mobile?mobile,?Laptop?laptop)
????{
????????_mobile?=?mobile;
????????_laptop?=?laptop;
????}
????public?void?GetInfo()
????{
????????_mobile.GetInfo();
????????_laptop.GetInfo();
????}
}
public?class?Mobile
{
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine("I?am?mobile");
????}
}
public?class?Laptop
{
????public?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine("I?am?laptop");
????}
}
public?static?class?Example
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?mobile?=?new?Mobile();
????????var?laptop?=?new?Laptop();
????????var?facade?=?new?Facade(mobile,?laptop);
????????facade.GetInfo();
????}
????//?result:
????//?I?am?mobile
????//?I?am?laptop
}
這個模式，在開發(fā)中也用得比較多。尤其在團隊項目中，會經常用到，原因跟上面一樣。
六、輕量級模式
嗯，就是輕的意思。這個輕，不是寫的少，而是內存使用少。
所以這個模式的主要優(yōu)勢，就是節(jié)省內存。
這個模式沒辦法給出簡單的套路。他本身是一種想法，是一種寫在代碼中的思想，而不是一個套路性的代碼組。
我拿一段代碼來說明一下：
public?class?Flyweight
{
????private?readonly?Liststring,?DemoClass>>?_sharedObjects?=?new();
????public?Flyweight()
????{
????????_sharedObjects.Add(new?KeyValuePair<string,?DemoClass>("A",?new?DemoClass()));
????????_sharedObjects.Add(new?KeyValuePair<string,?DemoClass>("B",?new?DemoClass()));
????}
????public?DemoClass?GetObject(string?key)
????{
????????return?_sharedObjects.SingleOrDefault(c?=>?c.Key?==?key).Value;
????}
}
public?interface?IDemoClass
{
????public?void?Operation(string?name);
}
public?class?DemoClass?:?IDemoClass
{
????public?void?Operation(string?name)
????{
????????Console.WriteLine(name);
????}
}
public?static?class?Example
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?flyweight?=?new?Flyweight();
????????flyweight.GetObject("A").Operation("Hello");
????????flyweight.GetObject("B").Operation("I?am?WangPlus");
????????var?heavy?=?new?DemoClass();
????????heavy.Operation("Hello,?I?am?WangPlus");
????}
????//?result:
????//?下面是輕量級模式
????//?Hello
????//?I?am?WangPlus
????//?下面是普通模式
????//?Hello,?I?am?WangPlus
}
在這段代碼里，真正屬于輕量級模式模式的其實只是里面的這一段：
????private?readonly?Liststring,?DemoClass>>?_sharedObjects?=?new();
????public?Flyweight()
????{
????????_sharedObjects.Add(new?KeyValuePair<string,?DemoClass>("A",?new?DemoClass()));
????????_sharedObjects.Add(new?KeyValuePair<string,?DemoClass>("B",?new?DemoClass()));
????}
能理解嗎？這一段主要是構造了一個集合，用來存放對象。后面調用對象時，是從這個集合里出來的。
這樣寫的好處，是如果對象很多，每次 new 會占用大量內存，而先期存儲在一個集合中，會讓這個內存占用變得小很多。
好吧，如果不理解，也沒關系。在 Dotnet 的整個源碼中，這樣使用的也并不多。
所以這個模式屬于一個可以意會的模式。而且事實上，現(xiàn)在的內存成本之低，已經很少需要這么費心了。
七、代理模式
這個模式也好理解，就是加了一個代理。通過中間類型來控制對于主類型的訪問。
嗯，別擔心，這個是有套路的。
public?abstract?class?MainAbst
{
????public?abstract?void?GetInfo();
}
public?class?MainClass?:?MainAbst
{
????public?override?void?GetInfo()
????{
????????Console.WriteLine("I?am?WangPlus");
????}
}
public?class?Proxy?:?MainAbst
{
????private?MainClass?_main;
????public?Proxy(MainClass?main)
????{
????????_main?=?main;
????}
????public?override?void?GetInfo()
????{
????????_main????=?new?MainClass();
????????_main.GetInfo();
????}
}
public?static?class?ProxyExample
{
????public?static?void?Test()
????{
????????var?proxy?=?new?Proxy(new?MainClass());
????????proxy.GetInfo();
????}
????//?result:
????//?I?am?WangPlus
}
這個套路也容易懂。MainClass 是我們的主類，在執(zhí)行一些特定的方法。加出了一個代理類 Proxy。外部調用時，通過 Proxy 來調用主類的方法，同時，如果有需要對主類的輸入輸出進行處理，可以在 Proxy 的方法里直接寫。
又是一個團隊協(xié)作會用到的模式，嘿嘿。
?
結構模式的套路就是這樣了。
還有一類模式，是行為設計模式。咱們改天再寫。
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