值得永久收藏的 C# 设计模式套路

关于设计模式的永久说法，网上一搜一大堆，收藏设计咱就不再去说了。模式

我的套路理解，设计模式就是永久很多NB的大佬们总结出来的，用来处理特定情况的收藏设计标准解决方案。

那既然是模式标准方案，就一定会有套路，套路会有标准的永久样子。

几种常见的收藏设计设计模式，都有各自的模式套路模板。下面进入主题，套路咱们一个一个来说。永久

一、收藏设计抽象工厂模式

抽象工厂主要的模式场景是创建一系列相关或相似的对象。注意这个相关或相似。因为有这个特性，我们就可以抽取出共同点，来形成接口或抽象类，然后通过这个接口或抽象类，来派生出各个对象。亿华云

为什么叫抽象工厂?不知道，而且不重要。在我看来，这只是个名字，记下就好。一个东西出来，总要有个名字的，有个人跑出来说，就叫抽象工厂吧。于是就叫抽象工厂了。就像一个人，做了一个网站，让别人在上面卖东西，后来做大了，需要吹NB了，得给这个经营方式起个名字，于是，B2C 就出现了。现在人们创业做电商，头一件事先讨论做 B2B 还是 B2C。做反了。先做吧，挣钱要紧。做大了，你说叫什么，都会有人听、有人信。

说跑题了，香港云服务器:P

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先写几个类型，包括接口和实体类，后面会用到：

// 接口定义 public interface ILaptop {      void GetInfo(); } public interface IMobile {      void GetInfo(); } // 实体类一 public class MateBook : ILaptop {      public void GetInfo()     {          Console.WriteLine("I am MateBook");     } } public class Mac : ILaptop {      public void GetInfo()     {          Console.WriteLine("I am Mac");     } } // 实体类二 public class Mate : IMobile {      public void GetInfo()     {          Console.WriteLine("I am Mate");     } } public class IPhone : IMobile {      public void GetInfo()     {          Console.WriteLine("I am IPhone");     } } 

有了上面的类型，我们来看看抽象工厂的套路。

定义：

public interface IFactory {      ILaptop CreateLaptop();     IMobile CreateMobile(); } public class FactoryA : IFactory {      public ILaptop CreateLaptop()     {          return new MateBook();     }     public IMobile CreateMobile()     {          return new Mate();     } } public class FactoryB : IFactory {      public ILaptop CreateLaptop()     {          return new Mac();     }     public IMobile CreateMobile()     {          return new IPhone();     } } 

调用：

public static class Example {      public static void ExampleTest()     {          var factoryA = new FactoryA();         var laptopA = factoryA.CreateLaptop();         var mobileA = factoryA.CreateMobile();         laptopA.GetName();         mobileA.GetName();         var factoryB = new FactoryB();         var laptopB = factoryB.CreateLaptop();         var mobileB = factoryB.CreateMobile();         laptopB.GetName();         mobileB.GetName();     }     //result :     //I am MateBook     //I am Mate     //I am Mac     //I am IPhone } 

这个模式里面，核心的部分就是工厂接口的定义：

public interface IFactory {      ILaptop CreateLaptop();     IMobile CreateMobile(); } 

在这个工厂接口中，加入了多个相似的接口。于是，调用端可以很简单的以类似的方式去调用，而工厂实体中，对内部引用的实体进行区分。一个典型的场景是：一个程序，对着很多种数据库。这样的情况，可以在工厂实体中区分具体连接哪种数据库，而内部的引用实体，则各自对应不同的数据库。外部调用时，源码库只需要在初始化时确认使用哪种数据库，后面的 CRUD 操作，就直接使用就成，调用端不需要考虑数据库的区别。事实上，这也是抽象工厂用的最多的场景。

二、工厂模式

去掉了抽象两个字，居然还是一个模式，而且是一个不同的模式。这个名字起的够混乱。

不过老实说，工厂模式跟抽象工厂模式很像，区别是：抽象工厂模式是在工厂模式的基础上，又做了一层抽象。

看套路：

public interface IFactory {      ILaptop CreateLaptop(); } public class FactoryA : IFactory {      public ILaptop CreateLaptop()     {          return new MateBook();     } } public class FactoryB : IFactory {      public ILaptop CreateLaptop()     {          return new Mac();     } } public static class Example {      public static void Test()     {          var factoryA = new FactoryA();         var laptopA = factoryA.CreateLaptop();         laptopA.GetName();         var factoryB = new FactoryA();         var laptopB = factoryB.CreateLaptop();         laptopB.GetName();     }     //result :     //I am MateBook     //I am Mac } 

看到了吧，跟抽象工厂确实很相似。不过在使用上，工厂模式用得会更多。任何类都可以按工厂模式来写。这个模式最大的作用，是把定义和实体做了分层。开发时，可以一部分人去定义接口，而另一部分人去实现这个接口。而且，工作模式可以随时扩展为抽象工厂。比方一开始只是可能有多种数据库，但具体是哪些数据库还没确定，就可以先按工厂模式写，等数据库定下来，随时就很容易转为抽象工厂了。

三、建造者模式

这个名称起的更不知所云了，就因为一个 Builder?

其实他说的是这么个事。我们经常看到这样的代码：

var mobile = new MobileBuilder()                 .WithBrand("Apple")                 .WithModel("13Pro")                 .WithMemory("512G")                 .Build(); 

看着是不是很洋气?

来看看这个套路：

// 这就是个数据模型 public class Mobile {      public string Brand {  get; set; }     public string Model {  get; set; }     public string Memory {  get; set; } } // 这才是 Builder 的定义 public class MobileBuilder {      private readonly Mobile _mobile = new Mobile();     public MobileBuilder WithBrand(string brand)     {          _mobile.Brand = brand;         return this;     }     public MobileBuilder WithModel(string model)     {          _mobile.Model = model;         return this;     }     public MobileBuilder WithMemory(string memory)     {          _mobile.Memory = memory;         return this;     }     public Mobile Build()     {          return _mobile;     } } 

然后就可以这样调用了：

public static class Example {      public static void Test()     {          var mobile = new MobileBuilder()                         .WithBrand("Apple")                         .WithModel("13Pro")                         .WithMemory("512G")                         .Build();         Console.WriteLine(mobile.ToJson());     }     //result :     //{ "Brand":"Apple","Model":"13Pro","Memory":"512G"} } 

个人而言，我很喜欢这个套路，没有别的，就是洋气，非常的洋气。应用场景也非常多，所有数据的 DTO，都可以么写。

四、原型模式

这个模式听着会有点陌生。看过一些文章，也把它归为是创建型模式。实际上，我更倾向于把它看作是一种代码结构，而不是模式。这种结构最大的作用，是复制 - 通过复制一个存在的实例来创建新实例。

代码是这样的：

public class MobilePackage {      public string Color {  get; set; }     public Mobile Mobile {  get; set; }       // 下面才是模式代码     public MobilePackage ShallowCopy()     {          return (MobilePackage)this.MemberwiseClone();     }     public MobilePackage DeepCopy()     {          var clone = (MobilePackage)this.MemberwiseClone();         clone.Color = new string(Color);         clone.Mobile = new Mobile         {              Brand = new string(Mobile.Brand),             Model = new string(Mobile.Model),             Memory = new string(Mobile.Memory),         };         return clone;     } } 

看看，其实就是一段复制代码。

但是要注意，对于深拷贝和浅拷贝，涉及到指针和引用，如果你不熟悉，了解后再用。看一下上面的结果：

public static class Example {      public static void Test()     {          var mobilePackage = new MobilePackage         {              Color = "White",             Mobile = new Mobile             {                      Brand = "Apple",                     Model = "13Pro",                     Memory = "512G",             }         };         var shallowCopied = mobilePackage.ShallowCopy();         var deepCopied = mobilePackage.DeepCopy();         mobilePackage.Color = "Black";         mobilePackage.Mobile.Brand = "Huawei";         mobilePackage.Mobile.Model = "Mate";         Console.WriteLine(mobilePackage.ToJson());         Console.WriteLine(shallowCopied.ToJson());         Console.WriteLine(deepCopied.ToJson());     }     //result:     //{ "Color":"Black","Mobile":{ "Brand":"Huawei","Model":"Mate","Memory":"512G"}}     //{ "Color":"White","Mobile":{ "Brand":"Huawei","Model":"Mate","Memory":"512G"}}     //{ "Color":"White","Mobile":{ "Brand":"Apple","Model":"13Pro","Memory":"512G"}} } 

结果和你理解的是不是一样?如果不一样，去研究一下值和引用的区别。另外，C# 10 里新出来的 Record，就是一个典型的原型模式的类型，也可以了解一下。

五、单例模式

单例模式也是一个用处非常大的模式，而且这个名字起得挺直白。

单例模式，简单点说就是不管你 new 多少回，实际应用全局内存中只会有一份实例。

套路代码特别简单：

public sealed class Singleton {      private static Singleton _instance;     private static readonly object _locker = new object();     private Singleton()     {      }     public static Singleton GetInstance()     {          if (_instance == null)         {              lock (_locker)             {                  if (_instance == null)                 {                      _instance = new Singleton();                 }             }         }         return _instance;     } } 

这里有两个注意点：

类声明用到 sealed 关键字，以确保这个类不会被派生。

类构造函数用了 private，以确保这个类不会被 new。这本身与单例无关，只是通过这种方式来表明这是一个单例。控制单例的最核心的代码，其实是下面的 GetInstance() 方法。

调用时，就是下面一行代码：

Singleton singleton = Singleton.GetInstance(); 

就OK了。

设计模式有很多种，对应的套路也有很多。其中，有一些是简单无脑的套路，像上面的单例，而另一些就会比较复杂。

不过，既然是套路，总是有固定的代码或结构可循的。

我这个主题，打算分几篇来写。这是第一篇。

最后做个小注解：套路虽简单，也要吃透了再用。而且，有时候简单的代码就能很好地完成任务，一定不要过度使用。

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