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關(guān)于設(shè)計(jì)模式的說法，網(wǎng)上一搜一大堆，咱就不再去說了。

我的理解，設(shè)計(jì)模式就是很多NB的大佬們總結(jié)出來的，用來處理特定情況的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

那既然是標(biāo)準(zhǔn)方案，就一定會(huì)有套路，會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)的樣子。

幾種常見的設(shè)計(jì)模式，都有各自的套路模板。下面進(jìn)入主題，咱們一個(gè)一個(gè)來說。

一、抽象工廠模式

抽象工廠主要的場(chǎng)景是創(chuàng)建一系列相關(guān)或相似的對(duì)象。注意這個(gè)相關(guān)或相似。因?yàn)橛羞@個(gè)特性，我們就可以抽取出共同點(diǎn)，來形成接口或抽象類，然后通過這個(gè)接口或抽象類，來派生出各個(gè)對(duì)象。

為什么叫抽象工廠?不知道，而且不重要。在我看來，這只是個(gè)名字，記下就好。一個(gè)東西出來，總要有個(gè)名字的，有個(gè)人跑出來說，就叫抽象工廠吧。于是就叫抽象工廠了。就像一個(gè)人，做了一個(gè)網(wǎng)站，讓別人在上面賣東西，后來做大了，需要吹NB了，得給這個(gè)經(jīng)營方式起個(gè)名字，于是，B2C 就出現(xiàn)了?，F(xiàn)在人們創(chuàng)業(yè)做電商，頭一件事先討論做 B2B 還是 B2C。做反了。先做吧，掙錢要緊。做大了，你說叫什么，都會(huì)有人聽、有人信。

說跑題了，:P

?

先寫幾個(gè)類型，包括接口和實(shí)體類，后面會(huì)用到：

// 接口定義 
public interface ILaptop 
{ 
    void GetInfo(); 
} 
public interface IMobile 
{ 
    void GetInfo(); 
} 
 
// 實(shí)體類一 
public class MateBook : ILaptop 
{ 
    public void GetInfo() 
    { 
        Console.WriteLine("I am MateBook"); 
    } 
} 
public class Mac : ILaptop 
{ 
    public void GetInfo() 
    { 
        Console.WriteLine("I am Mac"); 
    } 
} 
 
// 實(shí)體類二 
public class Mate : IMobile 
{ 
    public void GetInfo() 
    { 
        Console.WriteLine("I am Mate"); 
    } 
} 
public class IPhone : IMobile 
{ 
    public void GetInfo() 
    { 
        Console.WriteLine("I am IPhone"); 
    } 
} 

有了上面的類型，我們來看看抽象工廠的套路。

定義：

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(); 
    } 
} 

調(diào)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 
} 

這個(gè)模式里面，核心的部分就是工廠接口的定義：

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

在這個(gè)工廠接口中，加入了多個(gè)相似的接口。于是，調(diào)用端可以很簡(jiǎn)單的以類似的方式去調(diào)用，而工廠實(shí)體中，對(duì)內(nèi)部引用的實(shí)體進(jìn)行區(qū)分。一個(gè)典型的場(chǎng)景是：一個(gè)程序，對(duì)著很多種數(shù)據(jù)庫。這樣的情況，可以在工廠實(shí)體中區(qū)分具體連接哪種數(shù)據(jù)庫，而內(nèi)部的引用實(shí)體，則各自對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫。外部調(diào)用時(shí)，只需要在初始化時(shí)確認(rèn)使用哪種數(shù)據(jù)庫，后面的 CRUD 操作，就直接使用就成，調(diào)用端不需要考慮數(shù)據(jù)庫的區(qū)別。事實(shí)上，這也是抽象工廠用的最多的場(chǎng)景。

二、工廠模式

去掉了抽象兩個(gè)字，居然還是一個(gè)模式，而且是一個(gè)不同的模式。這個(gè)名字起的夠混亂。

不過老實(shí)說，工廠模式跟抽象工廠模式很像，區(qū)別是：抽象工廠模式是在工廠模式的基礎(chǔ)上，又做了一層抽象。

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，跟抽象工廠確實(shí)很相似。不過在使用上，工廠模式用得會(huì)更多。任何類都可以按工廠模式來寫。這個(gè)模式最大的作用，是把定義和實(shí)體做了分層。開發(fā)時(shí)，可以一部分人去定義接口，而另一部分人去實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。而且，工作模式可以隨時(shí)擴(kuò)展為抽象工廠。比方一開始只是可能有多種數(shù)據(jù)庫，但具體是哪些數(shù)據(jù)庫還沒確定，就可以先按工廠模式寫，等數(shù)據(jù)庫定下來，隨時(shí)就很容易轉(zhuǎn)為抽象工廠了。

三、建造者模式

這個(gè)名稱起的更不知所云了，就因?yàn)橐粋€(gè) Builder?

其實(shí)他說的是這么個(gè)事。我們經(jīng)?？吹竭@樣的代碼：

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

看著是不是很洋氣?

來看看這個(gè)套路：

// 這就是個(gè)數(shù)據(jù)模型 
public class Mobile 
{ 
    public string Brand { get; set; } 
    public string Model { get; set; } 
    public string Memory { get; set; } 
} 
 
// 這才是 Builder 的定義 
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; 
    } 
} 

然后就可以這樣調(diào)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"} 
} 

個(gè)人而言，我很喜歡這個(gè)套路，沒有別的，就是洋氣，非常的洋氣。應(yīng)用場(chǎng)景也非常多，所有數(shù)據(jù)的 DTO，都可以么寫。

四、原型模式

這個(gè)模式聽著會(huì)有點(diǎn)陌生?？催^一些文章，也把它歸為是創(chuàng)建型模式。實(shí)際上，我更傾向于把它看作是一種代碼結(jié)構(gòu)，而不是模式。這種結(jié)構(gòu)最大的作用，是復(fù)制 - 通過復(fù)制一個(gè)存在的實(shí)例來創(chuàng)建新實(shí)例。

代碼是這樣的：

public class MobilePackage 
{ 
    public string Color { get; set; } 
    public Mobile Mobile { get; set; } 
 
      // 下面才是模式代碼 
    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，其實(shí)就是一段復(fù)制代碼。

但是要注意，對(duì)于深拷貝和淺拷貝，涉及到指針和引用，如果你不熟悉，了解后再用?？匆幌律厦娴慕Y(jié)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"}} 
} 

結(jié)果和你理解的是不是一樣?如果不一樣，去研究一下值和引用的區(qū)別。另外，C# 10 里新出來的 Record，就是一個(gè)典型的原型模式的類型，也可以了解一下。

五、單例模式

單例模式也是一個(gè)用處非常大的模式，而且這個(gè)名字起得挺直白。

單例模式，簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是不管你 new 多少回，實(shí)際應(yīng)用全局內(nèi)存中只會(huì)有一份實(shí)例。

套路代碼特別簡(jiǎn)單：

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; 
    } 
} 

這里有兩個(gè)注意點(diǎn)：

類聲明用到 sealed 關(guān)鍵字，以確保這個(gè)類不會(huì)被派生。

類構(gòu)造函數(shù)用了 private，以確保這個(gè)類不會(huì)被 new。這本身與單例無關(guān)，只是通過這種方式來表明這是一個(gè)單例?？刂茊卫淖詈诵牡拇a，其實(shí)是下面的 GetInstance() 方法。

調(diào)用時(shí)，就是下面一行代碼：

Singleton singleton = Singleton.GetInstance(); 

就OK了。

設(shè)計(jì)模式有很多種，對(duì)應(yīng)的套路也有很多。其中，有一些是簡(jiǎn)單無腦的套路，像上面的單例，而另一些就會(huì)比較復(fù)雜。

不過，既然是套路，總是有固定的代碼或結(jié)構(gòu)可循的。

我這個(gè)主題，打算分幾篇來寫。這是第一篇。

最后做個(gè)小注解：套路雖簡(jiǎn)單，也要吃透了再用。而且，有時(shí)候簡(jiǎn)單的代碼就能很好地完成任務(wù)，一定不要過度使用。