c# 设计模式篇-优快云博客

本文深入探讨了单例和策略设计模式的应用，通过代码示例详细解释了如何在.NET环境中实现这些模式，同时介绍了开放－封闭原则和里氏代换原则，为软件设计提供了实用的指导。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、单例（Singleton）模式

单例模式的特点：

单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其它对象提供这一实例。

程序举例：

// Singleton pattern -- Structural example  
using System;

// "Singleton"
class Singleton
{
  // Fields
  private static Singleton instance;

  // Constructor
  protected Singleton() {}

  // Methods
  public static Singleton Instance()
  {
    // Uses "Lazy initialization"
    if( instance == null )
      instance = new Singleton();

    return instance;
  }
}

/// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main()
  {
    // Constructor is protected -- cannot use new
    Singleton s1 = Singleton.Instance();
    Singleton s2 = Singleton.Instance();

    if( s1 == s2 )
      Console.WriteLine( "The same instance" );
  }
}

二、策略（Strategy）模式

策略模式的用意是针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

程序举例：

// Strategy pattern -- Real World example  
using System;
using System.Collections;

// "Strategy"
abstract class SortStrategy
{
  // Methods
  abstract public void Sort( ArrayList list );
}

// "ConcreteStrategy"
class QuickSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort(ArrayList list )
  {
    list.Sort(); // Default is Quicksort
    Console.WriteLine("QuickSorted list ");
  }
}

// "ConcreteStrategy"
class ShellSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort(ArrayList list )
  {
    //list.ShellSort();
    Console.WriteLine("ShellSorted list ");
  }
}

// "ConcreteStrategy"
class MergeSort : SortStrategy
{
  // Methods
  public override void Sort( ArrayList list )
  {
    //list.MergeSort();
    Console.WriteLine("MergeSorted list ");
  }
}

// "Context"
class SortedList
{
  // Fields
  private ArrayList list = new ArrayList();
  private SortStrategy sortstrategy;

  // Constructors
  public void SetSortStrategy( SortStrategy sortstrategy )
  {
    this.sortstrategy = sortstrategy;
  }

  // Methods
  public void Sort()
  {
    sortstrategy.Sort( list );
  }

  public void Add( string name )
  {
    list.Add( name );
  }

  public void Display()
  {
    foreach( string name in list )
      Console.WriteLine( " " + name );
  }
}

/// <summary>
/// StrategyApp test
/// </summary>
public class StrategyApp
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Two contexts following different strategies
    SortedList studentRecords = new SortedList( );
    studentRecords.Add( "Samual" );
    studentRecords.Add( "Jimmy" );
    studentRecords.Add( "Sandra" );
    studentRecords.Add( "Anna" );
    studentRecords.Add( "Vivek" );

    studentRecords.SetSortStrategy( new QuickSort() );
    studentRecords.Sort();
    studentRecords.Display();
  }
}

三、 "开放－封闭"原则(OCP)

Open-Closed Principle原则讲的是：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。

四、里氏代换原则（LSP）

Liskov Substitution Principle（里氏代换原则）：父类中的成员在子类中都有实现,反之则不一定.因此可以用子类实例替换父类实例,以达到相同的功能(具体实现可能不一样),反之则不可以.
如:
class human
{
   void eat(){}
}
class Chinese:human
{
    void speakingChinese(){}
}

class client
{
    static void Main()
{
     human man=new Chinese();
    man.eat() ;   //可以

Chinese chinses=new human();//不可以,human中没有speakingChinese()方法

}
}