在软件设计中，有一个很常见的问题是“状态空间爆炸”（state space explosion），即同一个对象的多个不想关的实体，用来表示所有可能的状态时，就会出现笛卡尔乘积式的问题。比如，假如我们有不同颜色的红色、蓝色(状态1)不同形状的(状态2)圆形、矩形对象，就要写四个类，比如RedSquare、BlueSquare、RedCircle、BlueCircle。如果增加一种形状，就要增加2个类，增加一种颜色，也要增加2各类。 我们要做的其实就是把一个事物的两个方面“组合”在一起，有多种方法能实现这一点，例如，如果颜色是一个简单特性，我们可以将颜色定义为枚举，如果颜色是可变属性、字段或行为我们就不能把他定义为枚举了。如果硬要这么做，要么代码里会出现很多if..else或者switch，这些分支语句里包含了其他一些不想关 …
Flyweight，fly是苍蝇的意思，拳击里有个“蝇量级”，翻译也是“flyweight”，在设计模式中，Flyweight被翻译成了“享元”，意思是“共享元素”。在一些需要大量小的对象的应用场景，如果想要减少内存占用，可以考虑享元模式。下面举两个例子说明。 Example 1：人名的存储 比如，在英语国家，有很多人叫“John Smith”，如果我们在系统里，就要存储这个名字很多次，那么就需要很多额外的内存来存储相同的名字。相反，如果我们能够只存储某个名字一次，然后其余的都引用这个名字，这样就会节省很多空间。 再比如，可能“Smith”这个姓有很多人用，那么就可以将名字“John”和姓& …
假设我们要扩展同事编写的某个类的某些功能，怎样在不修改类的前提下，增加新的功能呢？有一种方法是使用继承，编写一个继承自该基类的子类，然后添加新的方法，或者重写父类里面的某些方法或属性。 问题在于，在有些情况下，并不能继承。最常见的是这个类无法继承，要么是我们编写的类，需要继承自其他类，而在C#里面，不允许多各类继承，再就是这类是封闭的Sealed，无法继承。 Decorator装饰模式，可以使得我们扩展已经存在的类，而不需要修改已经存在类的代码，并且避免了继承导致产生过多子类。下面用一个例子来说明装饰模式。 自定义字符串构造器 假设我们要做一个代码生成器的功能，需要扩展StringBuilder，来增加缩进功能。首先想到的是直接继承自StringBuilder类，但是出于安全原因，这个类是Sealed封闭类，另外，还要保存当前缩进的级别用来给方法 …
一个对象通常包含（composed）其他对象，或者说聚合（aggregate）其他对象。有一些方法能够让一个对象能够包含其他对象。最简单的是，让这个对象实现IEnumerable<T>接口，或者包含某个实现了IEnumerable<T>对象的public字段。 另外一种方式是继承自一些集合类，比如Collection<T>、List<T>等。因为继承自集合对象，所以对象本身也拥有了相关的存储特性。 因此，什么是组合模式？简单来说是让单个对象跟集合对象一样，让他们拥有相同的接口以及接口对象，这使得我们在使用这些接口及对象时，不需要关心该对象是单个对象还是集合对象。为了说明组合模式，下面举几个例子： 例1：图形对象集合 我们用过PowerPoint，在做PPT的时候，我们有时候选择一个对象，有时候选择多 …
单例模式（Singleton)，故名思议就是说在整个应用程序中，某一对象的实例只应该存在一个。比如，一个类加载数据库中的数据到内存中以提供只读数据，这就很适合使用单例模式，因为没有必要在内存中加载多份相同的数据，另外，有些情况下不允许内存中存在多分份相同的数据，比如数据过大，内存容不下两份相同数据等等。 约定单例模式（Singleton by Convention） 这种方式有点“Too simple, Sometimes naïve”，他就是提示使用者，我是单例，不要重复初始化我，比如： public class Database { /// <summary> /// 警告，这是单例，不要初始化多次，否则，后果自负. /// </summary> public …
Prototype模式为创建型模式，翻译为原型模式。这种模式在生活中随处可见，很多产品设计一般都不会从头开始，都是从上一个版本直接不停的迭代，比如手机界早前的诺基亚“科技以换壳为本”，以及汽车工业界的更新，一般是过一年一个小改版基本就是“facelift”，然后才是大换代。 在软件工程中亦是如此，在有些情况下，与其从头开始创建一个对象（比如工厂方法模式或者生成器模式做的那样），可以从之前预构造的对象或者直接拷贝原有对象，或者对原有对象简单修改来生成新的对象。 这就产生了原型模式的概念，通过对某个对象的拷贝，定制化从而得到新的对象，原型模式的核心是拷贝，这也是容易出现问题的地方。 深拷贝与浅拷贝 拷贝分为深拷贝（Deep copy）和浅拷贝（Shallow copy)之分，区分两者至关重要。下面来看例子，我们定 …
Builder模式是创建型模式，它用来构建比较复杂的对象，这些对象无法通过单一的构造函数来实现，比如要构造一个类似HTML这样的具有嵌套结构的对象，这个类或许由其他几个类或者对象构成，或者具有一些特殊的构建逻辑。 Builder这里翻译参照GoF翻译为生成器模式，通常用来建造复杂的对象，下面用几个例子来说明，这些例子只是用来说明生成器模式，在实际应用中还要考虑其他因素。 场景 假设我们需要构建一个组件用来显示web页面。一个Web页面可能包含一个或者多个段落，或者其他组件，要构建一个段落，通常可以简单用字符串拼接，比如下面这个代码就构建了一个p段落。 var hello = "hello"; var sb = new StringBuilder(); sb.Append("<p>"); sb.Append(hello); sb. …