23种设计模式的定义和应用场景-02-结构型模式-C#代码

23种设计模式的定义和应用场景：

单例模式（Singleton）、工厂方法模式（Factory Method）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）

适配器模式（Adapter）、桥接模式（Bridge）、组合模式（Composite）、装饰器模式（Decorator）、外观模式（Facade）、享元模式（Flyweight）、代理模式（Proxy）

责任链模式（Chain of Resposibility）、命令模式（Command）、解释器模式（Interpreter）、迭代器模式（Iterator）、中介者模式（Mediator）、备忘录模式（Mementor）、观察者模式（Oberver）、状态模式（State）、策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、访问者模式 (Visitor)

2-结构型模式-C#代码

2. 结构型模式

2.1 适配器模式 (Adapter)

定义 : 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
应用场景: 集成第三方库、旧系统升级。

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public class Adaptee
{
    public void SpecificRequest() => Console.WriteLine("Specific Request");
}

public interface ITarget
{
    void Request();
}

public class Adapter : ITarget
{
    private Adaptee _adaptee = new Adaptee();

    public void Request() => _adaptee.SpecificRequest();
}

2.2 桥接模式 (Bridge)

定义 : 将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。
应用场景: 跨平台应用、图形绘制。

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public interface IImplementor
{
    void OperationImpl();
}

public class ConcreteImplementorA : IImplementor
{
    public void OperationImpl() => Console.WriteLine("ConcreteImplementorA Operation");
}

public abstract class Abstraction
{
    protected IImplementor _implementor;

    public Abstraction(IImplementor implementor) => _implementor = implementor;

    public abstract void Operation();
}

public class RefinedAbstraction : Abstraction
{
    public RefinedAbstraction(IImplementor implementor) : base(implementor) { }

    public override void Operation() => _implementor.OperationImpl();
}

2.3 组合模式 (Composite)

定义 : 将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。
应用场景: 文件系统、UI组件。

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public abstract class Component
{
    public abstract void Operation();
    public virtual void Add(Component component) => throw new NotImplementedException();
    public virtual void Remove(Component component) => throw new NotImplementedException();
}

public class Leaf : Component
{
    public override void Operation() => Console.WriteLine("Leaf Operation");
}

public class Composite : Component
{
    private List<Component> _children = new List<Component>();

    public override void Operation() => _children.ForEach(c => c.Operation());
    public override void Add(Component component) => _children.Add(component);
    public override void Remove(Component component) => _children.Remove(component);
}

2.4 装饰器模式 (Decorator)

定义 : 动态地给对象添加额外的职责。
应用场景: 日志记录、权限检查。

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public abstract class Component
{
    public abstract void Operation();
}

public class ConcreteComponent : Component
{
    public override void Operation() => Console.WriteLine("ConcreteComponent Operation");
}

public abstract class Decorator : Component
{
    protected Component _component;

    public Decorator(Component component) => _component = component;

    public override void Operation() => _component.Operation();
}

public class ConcreteDecoratorA : Decorator
{
    public ConcreteDecoratorA(Component component) : base(component) { }

    public override void Operation()
    {
        base.Operation();
        Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA Operation");
    }
}

2.5 外观模式 (Facade)

定义 : 提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。
应用场景: 简化复杂系统的使用。

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public class SubsystemA
{
    public void OperationA() => Console.WriteLine("SubsystemA Operation");
}

public class SubsystemB
{
    public void OperationB() => Console.WriteLine("SubsystemB Operation");
}

public class Facade
{
    private SubsystemA _subsystemA = new SubsystemA();
    private SubsystemB _subsystemB = new SubsystemB();

    public void Operation()
    {
        _subsystemA.OperationA();
        _subsystemB.OperationB();
    }
}

2.6 享元模式 (Flyweight)

定义 : 通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
应用场景: 文本编辑器中的字符对象。

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public class Flyweight
{
    private string _intrinsicState;

    public Flyweight(string intrinsicState) => _intrinsicState = intrinsicState;

    public void Operation(string extrinsicState) => Console.WriteLine($"Intrinsic: {_intrinsicState}, Extrinsic: {extrinsicState}");
}

public class FlyweightFactory
{
    private Dictionary<string, Flyweight> _flyweights = new Dictionary<string, Flyweight>();

    public Flyweight GetFlyweight(string key)
    {
        if (!_flyweights.ContainsKey(key))
        {
            _flyweights[key] = new Flyweight(key);
        }
        return _flyweights[key];
    }
}

2.7 代理模式 (Proxy)

定义 : 为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
应用场景: 远程代理、虚拟代理、保护代理。

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public interface ISubject
{
    void Request();
}

public class RealSubject : ISubject
{
    public void Request() => Console.WriteLine("RealSubject Request");
}

public class Proxy : ISubject
{
    private RealSubject _realSubject;

    public void Request()
    {
        if (_realSubject == null)
        {
            _realSubject = new RealSubject();
        }
        _realSubject.Request();
    }
}