C 设计模式简洁实现指南
设计模式是软件工程中解决常见问题的通用解决方案。在C编程语言中，设计模式可以帮助开发者编写更加模块化、可重用和易于维护的代码。本文将围绕C语言，对几种常见的设计模式进行简洁实现，旨在帮助开发者快速理解和应用这些模式。
单例模式（Singleton）
单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
csharp
public class Singleton
{
private static Singleton instance;
private static readonly object lockObject = new object();
private Singleton() { }
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (lockObject)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
}
工厂模式（Factory Method）
工厂模式定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
csharp
public interface IProduct
{
void Use();
}
public class ConcreteProductA : IProduct
{
public void Use()
{
Console.WriteLine("Using Product A");
}
}
public class ConcreteProductB : IProduct
{
public void Use()
{
Console.WriteLine("Using Product B");
}
}
public class Creator
{
public IProduct FactoryMethod()
{
// 根据需要返回具体产品
return new ConcreteProductA();
}
}
抽象工厂模式（Abstract Factory）
抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
csharp
public interface IProductA
{
void Use();
}
public interface IProductB
{
void Use();
}
public class ConcreteProductA : IProductA
{
public void Use()
{
Console.WriteLine("Using Product A");
}
}
public class ConcreteProductB : IProductB
{
public void Use()
{
Console.WriteLine("Using Product B");
}
}
public interface IFactory
{
IProductA CreateProductA();
IProductB CreateProductB();
}
public class ConcreteFactory : IFactory
{
public IProductA CreateProductA()
{
return new ConcreteProductA();
}
public IProductB CreateProductB()
{
return new ConcreteProductB();
}
}
命令模式（Command）
命令模式将请求封装为一个对象，从而允许用户使用不同的请求、队列或日志请求，以及支持可撤销的操作。
csharp
public interface ICommand
{
void Execute();
}
public class ConcreteCommand : ICommand
{
private Receiver _receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver)
{
_receiver = receiver;
}
public void Execute()
{
_receiver.DoSomething();
}
}
public class Receiver
{
public void DoSomething()
{
Console.WriteLine("Receiver does something.");
}
}
public class Invoker
{
private ICommand _command;
public void SetCommand(ICommand command)
{
_command = command;
}
public void ExecuteCommand()
{
_command.Execute();
}
}
装饰者模式（Decorator）
装饰者模式动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其接口。
csharp
public interface IComponent
{
void Operation();
}
public class ConcreteComponent : IComponent
{
public void Operation()
{
Console.WriteLine("ConcreteComponent Operation");
}
}
public class Decorator : IComponent
{
protected IComponent _component;
public Decorator(IComponent component)
{
_component = component;
}
public void Operation()
{
_component.Operation();
}
}
public class ConcreteDecoratorA : Decorator
{
public ConcreteDecoratorA(IComponent component)
: base(component)
{
}
public override void Operation()
{
base.Operation();
AddBehavior();
}
private void AddBehavior()
{
Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA Added Behavior");
}
}
总结
本文通过简洁的代码示例，展示了C语言中几种常见设计模式的实现。这些模式可以帮助开发者编写更加高效、可维护和可扩展的代码。在实际项目中，开发者可以根据具体需求选择合适的设计模式，以提高代码质量。
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