在軟體開發中，設計模式是解決常見設計問題的最佳實踐。它們為開發者提供了一種通用的解決方案，以優雅和高效的方式處理各種編程挑戰。在我的計畫中，我廣泛套用了多種設計模式，以提高程式碼的可讀性、可維護性和可延伸性。下面，我將透過C#程式碼範例來介紹幾種常用的設計模式及其在計畫中的實際套用。
1. 單例模式（Singleton Pattern）
單例模式確保一個類只有一個例項，並提供一個全域存取點。這在管理全域狀態或資源時非常有用。
public classSingleton
{
privatestatic Singleton _instance;
privatestaticreadonlyobject _lock = newobject();
privateSingleton() { }
publicstatic Singleton Instance
{
get
{
lock (_lock)
{
if (_instance == null)
{
_instance = new Singleton();
}
return _instance;
}
}
}
}
2. 工廠模式（Factory Pattern）
工廠模式用於建立物件，隱藏了物件的具體實作細節，將物件的建立與使用分離。
publicinterfaceICar
{
voidDrive();
}
public classSportsCar : ICar
{
publicvoidDrive() { Console.WriteLine("Driving a sports car!"); }
}
public classFamilyCar : ICar
{
publicvoidDrive() { Console.WriteLine("Driving a family car!"); }
}
public classCarFactory
{
public ICar CreateCar(string type)
{
switch (type)
{
case"sports":
returnnew SportsCar();
case"family":
returnnew FamilyCar();
default:
thrownew ArgumentException("Invalid car type.");
}
}
}
3. 觀察者模式（Observer Pattern）
觀察者模式定義了一種一對多的依賴關系，讓多個觀察者物件同時監聽某一個主題物件。當主題物件狀態發生變化時，它的所有依賴者（觀察者）都會自動收到通知並更新。
publicdelegatevoidUpdateHandler(string message);
publicinterfaceISubject
{
event UpdateHandler Updated;
voidNotify(string message);
}
public classConcreteSubject : ISubject
{
publicevent UpdateHandler Updated;
publicvoidNotify(string message)
{
Updated?.Invoke(message);
}
}
public classObserver
{
privatestring _name;
private ISubject _subject;
publicObserver(string name, ISubject subject)
{
_name = name;
_subject = subject;
_subject.Updated += Update;
}
privatevoidUpdate(string message)
{
Console.WriteLine($"{_name} received: {message}");
}
}
4. 策略模式（Strategy Pattern）
策略模式定義了一系列的演算法，並將每一個演算法封裝起來，使它們可以互相替換。策略模式使得演算法可以獨立於使用它的客戶端變化。
publicinterfaceISortingStrategy
{
voidSort(List<int> list);
}
public classBubbleSortStrategy : ISortingStrategy
{
publicvoidSort(List<int> list) { /* Bubble Sort Implementation */ }
}
public classQuickSortStrategy : ISortingStrategy
{
publicvoidSort(List<int> list) { /* Quick Sort Implementation */ }
}
public classSortedList
{
private List<int> _list = new List<int>();
private ISortingStrategy _sortingStrategy;
publicvoidSetSortingStrategy(ISortingStrategy sortingStrategy)
{
_sortingStrategy = sortingStrategy;
}
publicvoidAdd(int number) { _list.Add(number); }
publicvoidSort() { _sortingStrategy.Sort(_list); }
// ... Other methods ...
}
結論：
設計模式是軟體開發中的強大工具，它們提供了解決常見問題的最佳實踐。透過在我的計畫中使用這些模式，我能夠提高程式碼的品質、可維護性和可延伸性。上述範例只是設計模式中的一小部份，實際上，還有更多其他的設計模式，如建造者模式、原型模式、介面卡模式等，可以根據計畫的具體需求選擇和套用。
