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C#设计模式前言

2013年03月26日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4925字 ⁄ 字号 小 中 大 ⁄ 评论关闭

C#设计模式（1）

http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/36058.aspx

课本：《C#设计模式》，电子工业出版社，ISBN 7-5053-8979-3。33元含光盘。

课程内容：设计模式

来源：亚历山大的建筑模式、Gamma等人（1995）创作的"Design Patterns: Elements of Reusable Software"。这本书通常被称作"Gang of Four"或"GoF"，开创性的创造了《设计模式》。

也有人说"三十六计"就是"模式"。

一、 C# 面向对象程序设计复习

点击http://files.cnblogs.com/zhenyulu/CSharp.rar下载，内容包括：

字段与属性.cs
属性、方法作用范围.cs
一加到一百.cs
使用接口排序(2).cs
使用接口排序(1).cs
求质数.cs
冒泡法排序.cs
九九表.cs
静态与非静态.cs
构造函数.cs
方法重载.cs
多态性.cs
递归求阶乘.cs
打印三角形.cs
传值调用与引用调用.cs

二、 设计模式举例

在设计模式中有一种模式叫Builder模式，其原理如下：

我们可以将Builder理解成电饭锅，给这个Builder放进去米和水，经过Builder的Build后，我们就可以取出香喷喷的米饭了。
C#中有一个类叫StringBuilder，输入必要的信息后，就可以取出对应的String。其使用方法如下：

using System;
using System.Text;

class Exam
{
publicstatic
void Main()
{
StringBuilder sb=
new StringBuilder();
sb.Append('a',2);
sb.Append('b',3);
sb.Append('c',4);
Console.WriteLine(sb.ToString());//打印出 aabbbcccc
 sb.Remove(0, sb.Length);//清除sb中的所有信息
 }
}

程序执行结果为： aabbbcccc
请使用StringBuilder对以下打印三角型的程序进行改写，写出新程序。

using System;
publicclass Exam
{
publicstatic
void Main()
{
Console.Write("请输入行数:");
int lines=
int.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("");
for(int i=1;
i<=lines ; i++)
{
for(int k=1;
k<= lines-i; k++)
Console.Write("");
for(int j=1;
j<=i*2-1; j++)
Console.Write("*");
Console.WriteLine("");
}
}
}

答：

using System;
using System.Text;
class Exam
{
publicstatic
void Main()
{
Console.Write("请输入行数:");
int lines=
int.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("");

StringBuilder sb=
new StringBuilder();

for(int i=1;
i<=lines ; i++)
{
sb.Append('', lines-i);
sb.Append('*', i*2-1);
Console.WriteLine(sb.ToString());
sb.Remove(0, sb.Length);
}
}
}

三、 先有鸡还是先有蛋？

到底是先有鸡还是先有蛋？看下面的代码：

using System;

class Client
{
publicstatic
void Main ()
{
Base b
= new Base();
Derived d
= new Derived();
b.d
= d;
Console.WriteLine(b.d.m);
}
}

class Base
{
publicint n
= 9;
public Derived d;
}

class Derived : Base
{
publicint m
= 10;
}

Derived继承自Base，可以说没有Base就没有Derived，可Base里面有一个成员是Derived类型。到底是先有鸡还是先有蛋？这个程序可以正常编译执行并打印结果10。

四、 大瓶子套小瓶子还是小瓶子套大瓶子？

另外一个例子：

using System;

class Client
{
publicstatic
void Main ()
{
A a
= new A();
B b
= new B();
a.b
= b;
b.a
= a;
}
}

class A
{
public B b;
}

class B
{
public A a;
}

上面的代码似乎描述了"a包含b，b包含a"的关系，到底是大瓶子套小瓶子还是小瓶子套大瓶子呢？

五、 .net本质

关于"先有鸡还是先有蛋"的程序，系统运行后，内存结构如下：

由图中可以看出，根本不存在鸡与蛋的问题，而是型与值的问题以及指针引用的问题。

关于"大瓶子套小瓶子还是小瓶子套大瓶子"问题，系统运行后，内存结构如下：

由于是指针引用，所以也无所谓大瓶子还是小瓶子了。

关于更多内容可以参考《.NET本质论 第1卷：公共语言运行库》。

参考文献：
阎宏，《Java与模式》，电子工业出版社
[美]James W. Cooper，《C#设计模式》，电子工业出版社
[美]Alan Shalloway James R. Trott，《Design Patterns Explained》，中国电力出版社
[美]Robert C. Martin，《敏捷软件开发－原则、模式与实践》，清华大学出版社
[美]Don Box, Chris Sells，《.NET本质论 第1卷：公共语言运行库》，中国电力出版社
http://www.dofactory.com/Patterns/Patterns.aspx

C#设计模式（2）

http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/36061.aspx

《人月神话》焦油坑、没有银弹

* 软件腐化的原因：

问题所在 设计目标
----------------------------------------------------------------------------
过于僵硬 可扩展性（新性能可以很容易加入系统）
过于脆弱 灵活性（修改不会波及其它）
复用率低
粘度过高 可插入性（新功能容易加入系统（气囊加入方向盘））

* 提高系统可复用性的几点原则：
传统复用：
1. 代码的粘帖复用
2. 算法的复用
3. 数据结构的复用

* 可维护性与可复用性并不完全一致

* 对可维护性的支持：

一、 "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。

优点：
通过扩展已有软件系统，可以提供新的行为，以满足对软件的新的需求，使变化中的软件有一定的适应性和灵活性。
已有软件模块，特别是最重要的抽象层模块不能再修改，这使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。

例子：玉帝招安美猴王
当年大闹天宫便是美猴王对玉帝的新挑战。美猴王说："'皇帝轮流做，明年到我家。'只教他搬出去，将天宫让于我！"对于这项挑战，太白金星给玉皇大帝提出的建议是："降一道招安圣旨，宣上界来…，一则不劳师动众，二则收仙有道也。"

换而言之，不劳师动众、不破坏天规便是"闭"，收仙有道便是"开"。招安之道便是玉帝天庭的"开放－封闭"原则。

招安之法的关键便是不允许更改现有的天庭秩序，但允许将妖猴纳入现有秩序中，从而扩展了这一秩序。用面向对象的语言来讲，不允许更改的是系统的抽象层，而允许更改的是系统的实现层。

二、 里氏代换原则（LSP）

Liskov Substitution Principle（里氏代换原则）：子类型(subtype)必须能够替换它们的基类型。

白马、黑马

反过来的代换不成立
《墨子·小取》说："娣，美人也，爱娣，非爱美人也……"娣便是妹妹，哥哥喜爱妹妹，是因为两人是兄妹关系，而不是因为妹妹是个美人。因此，喜爱妹妹不等同于喜爱美人。用面向对象语言描述，美人是基类，妹妹是美人的子类。哥哥作为一个有"喜爱()"方法，接受妹妹作为参数。那么，这个"喜爱()"方法一般不能接受美人的实例。

一个违反LSP的简单例子（长方形和正方形）

publicclass Rectangle
{
privatelong width;
privatelong height;

publicvoid setWidth(long
width)
{
this.width= width;
}
publiclong getWidth()
{
returnthis.width;
}
publicvoid setHeight(long
height)
{
this.height= height;
}
publiclong getHeight()
{
returnthis.height;
}
}

publicclass Square
{
privatelong side;

publicvoid setSide(long
side)
{
this.side= side;
}

publiclong getSide()
{
return side;
}
}

正方形不可以做长方形的子类

using System;

publicclass Rectangle
{
privatelong width;
privatelong height;

publicvoid setWidth(long
width)
{
this.width= width;
}
publiclong getWidth()
{
returnthis.width;
}
publicvoid setHeight(long
height)
{
this.height= height;
}
publiclong getHeight()
{
returnthis.height;
}
}

publicclass Square : Rectangle
{
privatelong side;

publicvoid setWidth(long
width)
{
setSide(width);
}

publiclong getWidth()
{
return getSide();
}

publicvoid setHeight(long
height)
{
setSide(height);
}

publiclong getHeight()
{
return getSide();
}

publiclong getSide()
{
return side;
}

publicvoid setSide(long
side)
{
this.side= side;
}
}

publicclass SmartTest
{
publicvoid resize(Rectangle r)
{
while (r.getHeight()>= r.getWidth() )
{
r.setWidth(r.getWidth()+1);
}
}
}


在执行SmartTest的resize方法时，如果传入的是长方形对象，当高度大于宽度时，会自动增加宽度直到超出高度。但是如果传入的是正方形对象，则会陷入死循环。

代码重构

publicinterface Quadrangle
{
publiclong getWidth();
publiclong getHeight();
}

publicclass Rectangle : Quadrangle
{
privatelong width;
privatelong height;

publicvoid setWidth(long
width)
{
this.width= width;
}
publiclong getWidth()
{
returnthis.width;
}
publicvoid setHeight(long
height)
{
this.height= height;
}
publiclong getHeight()
{
returnthis.height;
}
}

publicclass Square : Quadrangle
{
privatelong side;

publicvoid setSide(long
side)
{
this.side= side;
}

publiclong getSide()
{
return side;
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