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在C#中，设计模式可以帮助我们优化代码，提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。以下是一些常见的设计模式和如何优化代码的方法：
1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle）
单一职责原则要求一个类只负责一项职责。这样可以降低类的复杂性，提高内聚性。
// 不符合单一职责原则 public class OrderProcessor { public void ProcessOrder(Order order) { // 处理订单逻辑 // ... // 发送订单确认邮件 // ... } } // 符合单一职责原则 public class OrderProcessor { private readonly EmailSender _emailSender; public OrderProcessor(EmailSender emailSender) { _emailSender = emailSender; } public void ProcessOrder(Order order) { // 处理订单逻辑 // ... } public void SendOrderConfirmationEmail(Order order) { _emailSender.Send(order.Email, "Order Confirmation"); } } 2. 开闭原则（Open/Closed Principle）
开闭原则要求软件实体对扩展开放，对修改关闭。这意味着当需要添加新功能时，应该通过添加新代码来实现，而不是修改现有代码。
// 不符合开闭原则 public class PaymentGateway { public void ProcessPayment(Payment payment) { if (payment.Method == "CreditCard") { // 处理信用卡支付 } else if (payment.Method == "PayPal") { // 处理PayPal支付 } } } // 符合开闭原则 public interface IPaymentGateway { void ProcessPayment(Payment payment); } public class CreditCardGateway : IPaymentGateway { public void ProcessPayment(Payment payment) { // 处理信用卡支付 } } public class PayPalGateway : IPaymentGateway { public void ProcessPayment(Payment payment) { // 处理PayPal支付 } } 3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）
里氏替换原则要求子类可以替换其父类而不影响程序的正确性。
// 不符合里氏替换原则 public class Bird { public virtual void Fly() { // 飞行逻辑 } } public class Penguin : Bird { public override void Fly() { // 企鹅不能飞 } } // 符合里氏替换原则 public abstract class Bird { public abstract void Fly(); } public class Penguin : Bird { public override void Fly() { // 企鹅不能飞 } } 4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle）
依赖倒置原则要求高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象。
// 不符合依赖倒置原则 public class Database { public string GetData(string query) { // 从数据库获取数据 } } public class UserRepository { private readonly Database _database; public UserRepository(Database database) { _database = database; } public User GetUserById(int id) { return _database.GetData($"SELECT * FROM Users WHERE Id = {id}"); } } // 符合依赖倒置原则 public interface IUserRepository { User GetUserById(int id); } public class UserRepository : IUserRepository { private readonly Database _database; public UserRepository(Database database) { _database = database; } public User GetUserById(int id) { return _database.GetData($"SELECT * FROM Users WHERE Id = {id}"); } } 5. 装饰器模式（Decorator Pattern）
装饰器模式允许动态地给对象添加新的功能，而不需要修改现有代码。
// 不使用装饰器模式 public class Coffee { public string GetDescription() { return "Coffee"; } public double GetCost() { return 1.99; } } // 使用装饰器模式 public interface ICoffee { string GetDescription(); double GetCost(); } public class Coffee : ICoffee { public string GetDescription() { return "Coffee"; } public double GetCost() { return 1.99; } } public class Milk : ICoffee { private readonly ICoffee _coffee; public Milk(ICoffee coffee) { _coffee = coffee; } public string GetDescription() { return $"{_coffee.GetDescription()}, Milk"; } public double GetCost() { return _coffee.GetCost() + 0.49; } } 通过使用这些设计模式，可以有效地优化C#代码，提高代码的质量和可维护性。
