值得永久收藏的 C# 设计模式套路
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了值得永久收藏的 C# 设计模式套路相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
设计模式套路，完结篇。
今天写写设计模式套路中的最后一部分：行为设计模式。
这是这个系列的最后一篇。前两篇在：
如果你没有看过前两篇，建议先去看看前两篇，讲的是设计模式中，创造性设计和结构设计两种模式中的套路。
行为设计模式跟前两种模式从内容上是有区别的。行为设计模式更关注对象之间的通信，以及职责和任务的交互。
一、责任链
名称起得很明显， 就是一个链式的责任或任务。为什么要链式呢？是因为请求要沿着多个处理程序往后传递。一个任务，可能要分很多步，又不想把所有的步骤耦合到一个处理程序中处理，就会用到这个套路。
看看代码：
public interface IHandler
public IHandler SetNext(IHandler handler);
public object Handle(object input);
public class Handler : IHandler
private IHandler _handler;
public IHandler SetNext(IHandler handler)
_handler = handler;
return handler;
public virtual object Handle(object input)
return _handler?.Handle(input);
public class HandlerA : Handler
public override object Handle(object input)
if (input as string == "A")
Console.WriteLine("HandlerA : just return");
return true;
Console.WriteLine("HandlerA : call next handler");
return base.Handle(input);
public class HandlerB : Handler
public override object Handle(object input)
if (input as string == "B")
Console.WriteLine("HandlerB : just return");
return true;
Console.WriteLine("HandlerB : call next handler");
return base.Handle(input);
public class HandlerC : Handler
public override object Handle(object input)
if (input as string == "C")
Console.WriteLine("HandlerC : just return");
return true;
Console.WriteLine("HandlerC : end");
return base.Handle(input);
public static class Example
public static void Test()
var handlerA = new HandlerA();
var handlerB = new HandlerB();
var handlerC = new HandlerC();
handlerA.SetNext(handlerB).SetNext(handlerC);
var resultOne = handlerA.Handle("A");
var resultTwo = handlerA.Handle("B");
var resultThree = handlerA.Handle("C");
var resultFour = handlerA.Handle("D");
// results A:
// HandlerA : just return
// results B:
// HandlerA : call next handler
// HandlerB : just return
// results C:
// HandlerA : call next handler
// HandlerB : call next handler
// HandlerC : just return
// results D:
// HandlerA : call next handler
// HandlerB : call next handler
// HandlerC : end
这里面，重要的是 handlerA.SetNext(handlerB).SetNext(handlerC) 一句。这个在限定链的方向和内容。能理解到这一层，就算是真懂了。
二、命令
这个网上内容很多，Command，通常会跟 Delegate、Event 一起说。
咱们这儿单说这个命令模式。
命令模式是一个非常常用的模式。它的作用，是把请求转换为对象，以便我们可以异步、延迟、队列或者参数化请求，以及做一些可撤销的工作。
代码套路特别简单：
public interface ICommand
public void Execute();
public class DemoCommand : ICommand
private readonly string _parameter;
public DemoCommand(string parameter)
_parameter = parameter;
public void Execute()
Console.WriteLine(_parameter);
public static class Invoker
public static void SendAction(ICommand command)
command.Execute();
public static class Example
public static void Test()
var command = new DemoCommand("Hello WangPlus");
Invoker.SendAction(command);
// results:
// Hello WangPlus
这个 Command 的应用场景特别多，建议大家理解透彻。我们在做 SDK 或 类库的时候，会经常有类库内实现业务逻辑，而调用端实现数据交互的情况，用的就是命令模式。举个例子说：做个认证授权的类库，库里面去实现鉴权和生成 Token 的工作，调用端去判断登录帐号密码的验证。这样做，这个库才能是一个跟数据库和帐号体系无关的通用库。
三、迭代器
这也是一个用得很多的模式。
它最主要的作用，就是遍历集合的元素；而最主要的特性，就是不会暴露数据本身。
看代码：
public abstract class IteratorBase
public abstract bool EndOfDocument();
public abstract object Next();
public abstract object First();
public abstract object Current();
public class Iterator : IteratorBase
private readonly List<object> _customList;
private int current = 0;
public Iterator(List<object> customList)
_customList = customList;
public override bool EndOfDocument()
if (current >= _customList.Count - 1) return true;
return false;
public override object Current()
return _customList[current];
public override object Next()
if (current < _customList.Count - 1) return _customList[++current];
return null;
public override object First()
return _customList[0];
public static class Example
public static void Test()
var demolist = new List<object>() "a", "b", "c", "d" ;
var iterator = new Iterator(demolist);
var item = iterator.First();
while (item != null)
Console.WriteLine(item);
item = iterator.Next();
if (iterator.EndOfDocument()) Console.WriteLine("Iterate done");
//results:
// a
// b
// c
// d
// Iterate done
如果想了解迭代器的原理、异步及更深的应用，可以去看看我专门讲迭代器的文章一文说通C#中的异步迭代器
四、解释器
这也是行为模式中一个常用的模式，它主要是根据上下文来获取不同的类型和行为。换句话说，相同的内容，针对不同的类型，采取不同的行为。
通常这个模式，用得最多的是多语言的场景。
public class Context
public string Value
get;
private set;
public Context(string value)
Value = value;
public abstract class Interpreter
public abstract void Interpret(Context context);
public class EnglishInterpreter : Interpreter
public override void Interpret(Context context)
switch (context.Value)
case "1":
Console.WriteLine("One");
break;
case "2":
Console.WriteLine("Two");
break;
public class ChineseInterpreter : Interpreter
public override void Interpret(Context context)
switch (context.Value)
case "1":
Console.WriteLine("一");
break;
case "2":
Console.WriteLine("二");
break;
public static class Example
public static void Test()
var interpreters = new List<Interpreter>()
new EnglishInterpreter(),
new ChineseInterpreter()
;
var context = new Context("2");
interpreters.ForEach(c => c.Interpret(context));
// results:
// two
// 二
上面这个例子是解释器的标准套路。通常我们用的时候，可以配合抽象工厂模式，根据上下文独立加载单个的解释器，这样就能实现类似根据浏览器的设定语言来显示界面语言的代码。
如果用微软的标准库来实现，那这个解释器和抽象工厂已经被包在了库里，使用时只需定义语言对照表就成。但内里的逻辑，还是这个。
五、中介
注意，是中介，不是中间件。这是两个东西，别用混了。
不过，两个原理上有一点相像。中介模式，目的是解耦对象之间的直接通信，并转为从中介对象来传递消息。
也是看代码：
public interface IMediator
public void Send(string message, Caller caller);
public class Mediator : IMediator
public CallerA CallerA
get;
set;
public CallerB CallerB
get;
set;
public void Send(string message, Caller caller)
if (caller.GetType() == typeof(CallerA))
CallerB.ReceiveRequest(message);
else
CallerA.ReceiveRequest(message);
public abstract class Caller
protected readonly IMediator _mediator;
public Caller(IMediator mediator)
_mediator = mediator;
public class CallerA : Caller
public void SendRequest(string msg)
_mediator.Send(msg, this);
public void ReceiveRequest(string msg)
Console.WriteLine("CallerA Received : " + msg);
public CallerA(IMediator mediator) : base(mediator)
public class CallerB : Caller
public void SendRequest(string msg)
_mediator.Send(msg, this);
public void ReceiveRequest(string msg)
Console.WriteLine("CallerB Received : " + msg);
public CallerB(IMediator mediator) : base(mediator)
public static class Example
public static void Test()
var mediator = new Mediator();
var callerA = new CallerA(mediator);
var callerB = new CallerB(mediator);
mediator.CallerA = callerA;
mediator.CallerB = callerB;
callerA.SendRequest("Hello");
callerB.SendRequest("WangPlus");
// results:
// CallerB Received : Hello
// CallerA Received : WangPlus
CallerA 和 CallerB 之间没有直接通信，而是经由中介 Mediator 进行了消息传递。
这个模式，最常用的场景是两个现成的类库之间要实现通讯，而不想或没办法修改这两个类库的代码，就可以做一个中介库，来进行数据传递。
六、备忘录
跟名字一样。备忘录模式主要是用来保存对象的状态，并将状态封装，以便在需要时，恢复到前边的状态。
套路是这样的：
public class Memento
private readonly string _state;
public Memento(string state)
_state = state;
public string GetState()
return _state;
public class Originator
public string State
get;
set;
public Originator(string state)
State = state;
public Memento CreateMemento()
return new Memento(State);
public void RestoreState(Memento memento)
State = memento.GetState();
public class Taker
private Memento _memento;
public void SaveMemento(Originator originator)
_memento = originator.CreateMemento();
public void RestoreMemento(Originator originator)
originator.RestoreState(_memento);
public static class Example
public static void Test()
var originator = new Originator("First State");
var careTaker = new Taker();
careTaker.SaveMemento(originator);
Console.WriteLine(originator.State);
originator.State = "Second State";
Console.WriteLine(originator.State);
careTaker.RestoreMemento(originator);
Console.WriteLine(originator.State);
// results:
// First State
// Second State
// First State
这个代码看着复杂，其实核心就一点：在改变状态前，先把状态在对象之外保存下来。
你细品。
七、观察者
观察者模式主要处理的是对象间一对多的通信。如果一个对象的状态发生了变化，依赖对象会发出通知并进行更新。
public class Updater
public string NewState
get;
private readonly List<ObserverBase> _observers = new List<ObserverBase>();
public Updater(string newState)
NewState = newState;
public void AddObserver(ObserverBase observerBase)
_observers.Add(observerBase);
public void BroadCast()
foreach (var observer in _observers)
observer.Update();
public abstract class ObserverBase
public abstract void Update();
public class Observer : ObserverBase
private readonly string _name;
public string State;
private readonly Updater _updater;
public Observer(string name, string state, Updater updater)
_name = name;
State = state;
_updater = updater;
public override void Update()
State = _updater.NewState;
Console.WriteLine($"Observer _name State Changed to : " + State);
public static class Example
public static void Test()
var updater = new Updater("WangPlus");
updater.AddObserver(new Observer("1", "WangPlus1", updater));
updater.AddObserver(new Observer("2", "WangPlus2", updater));
updater.AddObserver(new Observer("3", "WangPlus3", updater));
updater.BroadCast();
// results:
// Observer 1 State Changed to : WangPlus
// Observer 2 State Changed to : WangPlus
// Observer 3 State Changed to : WangPlus
好吧，这个代码各上面备忘录模式的代码有点像。事实上，这两个模式的主要区别，一个是一对一，一个是一对多。
至于为什么两个模式的名称区别这么大，说实话，我也不知道。在我的概念中，这两个模式是可以混着用的。经验来说，备忘录模式我用得更多些。
八、状态
状态模式也是一个常用的模式。
状态模式，和最前面的责任链模式，两个有点类似。状态模式更直接，就是状态改变时，同步改变行为。
这两个模式，在很多情况下，可以有效减少 if…else 的分支数量。所以，看上去就又高大上了：）
上套路：
public interface IState
public void Handle(Context context);
public class StateA : IState
public void Handle(Context context)
context.State = new StateB();
public class StateB : IState
public void Handle(Context context)
context.State = new StateA();
public class Context
private IState _state;
public IState State
get => _state;
set
_state = value;
Console.WriteLine("State: " + _state.GetType().Name);
public Context(IState state)
State = state;
public void Action()
State.Handle(this);
public static class Example
public static void Test()
var context = new Context(new StateA());
context.Action();
context.Action();
context.Action();
context.Action();
// results:
// State: StateA
// State: StateB
// State: StateA
// State: StateB
// State: StateA
看懂了吗？
如果把里面的 IState 换成 IHandler，那就是一个责任链。区别就是一个是数据，一个是方法，除此之外都一样。
所以，还是我老说的那句话：不要关心名称，要关心实质。在现代开发中，数据、方法、对象，其实都在趋向大一统的。明白这个道理，你就通了。
九、策略
策略模式主要是用来封装算法族并使它们可互换，所以它们可以独立地进行更改，而不需要任何紧密耦合。
对，又是一个以解耦为目的的架构。
public interface IStrategy
public void AlgorithmAction();
public class AlgorithmStrategyA : IStrategy
public void AlgorithmAction()
Console.WriteLine("This is Algorithm A");
public class AlgorithmStrategyB : IStrategy
public void AlgorithmAction()
Console.WriteLine("This is Algorithm B");
public class Context
private readonly IStrategy _strategy;
public Context(IStrategy strategy)
_strategy = strategy;
public void GeneralAction()
_strategy.AlgorithmAction();
public static class Example
public static void Test()
var context = new Context(new AlgorithmStrategyA());
context.GeneralAction();
context = new Context(new AlgorithmStrategyB());
context.GeneralAction();
// results:
// This is Algorithm A
// This is Algorithm A
这个模式的核心是上下文中的 IStrategy，这本身是一个抽象，这个抽象对应的实体里，才是算法的实现。
一个标准的模式。
十、模板
模板模式是面向对象的一个基础模式，应用也非常广。
这个模式类似于抽象工厂模式，在基类上建立整体的操作结构，并根据需求的变动，在子类中重写一些操作。
听着很复杂，其实代码一看就明白：
public abstract class TemplateBase
public void Operate()
FirstAction();
SecondAction();
private void FirstAction()
Console.WriteLine("First action from template base");
protected virtual void SecondAction()
Console.WriteLine("Second action from template base");
public class TemplateA : TemplateBase
public class TemplateB : TemplateBase
protected override void SecondAction()
Console.WriteLine("Second action from template B");
public class TemplateC : TemplateBase
protected override void SecondAction()
Console.WriteLine("Second action from template B");
public static class Example
public static void Test()
var templateMethodA = new TemplateA();
var templateMethodB = new TemplateB();
var templateMethodC = new TemplateC();
templateMethodA.Operate();
templateMethodB.Operate();
templateMethodC.Operate();
// results:
// First action from template base
// Second action from template base
// First action from template base
// Second action from template B
// First action from template base
// Second action from template B
很简单，对吧？
十一、访问者
访问者模式，是上面模板模式的一个变形，目的一样，在不修改基类代码的情况下，向子类的层次结构中添加新的方法和行为。
看代码：
public interface IVisitor
public void VisitItem(ItemBase item);
public class VisitorA : IVisitor
public void VisitItem(ItemBase item)
Console.WriteLine("0 visited by 1", item.GetType().Name, this.GetType().Name);
public class VisitorB : IVisitor
public void VisitItem(ItemBase item)
Console.WriteLine("0 visited by 1", item.GetType().Name, this.GetType().Name);
public abstract class ItemBase
public abstract void Accept(IVisitor visitor);
public class ItemA : ItemBase
public override void Accept(IVisitor visitor)
visitor.VisitItem(this);
public void ExtraOperationA()
public class ItemB : ItemBase
public override void Accept(IVisitor visitor)
visitor.VisitItem(this);
public void ExtraOperationB()
public class StructureBuilder
readonly List<ItemBase> _items = new List<ItemBase>();
public void AddItem(ItemBase element)
_items.Add(element);
public void Accept(IVisitor visitor)
foreach (var item in _items)
item.Accept(visitor);
public static class Example
public static void Test()
var structure = new StructureBuilder();
structure.AddItem(new ItemA());
structure.AddItem(new ItemB());
structure.Accept(new VisitorA());
structure.Accept(new VisitorB());
//results:
//ItemA visited by VisitorA
//ItemB visited by VisitorA
//ItemA visited by VisitorB
//ItemB visited by VisitorB
访问者模式扩展了模板模式，扩展性、复用性、灵活性更好，而且非常体现单一职责原则。
十二、总结
模式套路这就算是写完了，居然用了三篇文章才写完。
有没有感觉？所有的模式，都是为了解耦。解耦的目的，是为了把一个系统分成更细的组件。细分组件更适合大团队的开发。而大团队的技术架构，更容易在网上的各种文章中有所体现。
所以，也跟大家提个醒：所有的架构都是需要熟悉和掌握的，这叫面试必备的知识。在实际应用中，如果架构熟悉，所有的程序看着会更富有逻辑，而如果不熟悉架构，那看使用架构写出来的代码，会是一场恶梦。
成长在于一点点的积累，于大家，于我，都一样。
喜欢就来个三连，让更多人因你而受益
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