23种设计模式 UML 类图及对应示例代码 (一)

1.DoFactory.GangOfFour.Abstract.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Abstract.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural
    /// Abstract Factory Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        public static void Main()
        {
            // Abstract factory #1
            AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();
            Client client1 = new Client(factory1);
            client1.Run();

            // Abstract factory #2
            AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();
            Client client2 = new Client(factory2);
            client2.Run();

            // Wait for user input
            Console.Read();
        }
    }

    // "AbstractFactory"

    abstract class AbstractFactory
    {
        public abstract AbstractProductA CreateProductA();
        public abstract AbstractProductB CreateProductB();
    }

    // "ConcreteFactory1"

    class ConcreteFactory1 : AbstractFactory
    {
        public override AbstractProductA CreateProductA()
        {
            return new ProductA1();
        }
        public override AbstractProductB CreateProductB()
        {
            return new ProductB1();
        }
    }

    // "ConcreteFactory2"

    class ConcreteFactory2 : AbstractFactory
    {
        public override AbstractProductA CreateProductA()
        {
            return new ProductA2();
        }
        public override AbstractProductB CreateProductB()
        {
            return new ProductB2();
        }
    }

    // "AbstractProductA"

    abstract class AbstractProductA
    {
    }

    // "AbstractProductB"

    abstract class AbstractProductB
    {
        public abstract void Interact(AbstractProductA a);
    }

    // "ProductA1"

    class ProductA1 : AbstractProductA
    {
    }

    // "ProductB1"

    class ProductB1 : AbstractProductB
    {
        public override void Interact(AbstractProductA a)
        {
            Console.WriteLine(this.GetType().Name + 
                " interacts with " + a.GetType().Name);
        }
    }

    // "ProductA2"

    class ProductA2 : AbstractProductA
    {
    }

    // "ProductB2"

    class ProductB2 : AbstractProductB
    {
        public override void Interact(AbstractProductA a)
        {
            Console.WriteLine(this.GetType().Name + 
                " interacts with " + a.GetType().Name);
        }
    }

    // "Client" - the interaction environment of the products

    class Client
    {
        private AbstractProductA AbstractProductA;
        private AbstractProductB AbstractProductB;

        // Constructor
        public Client(AbstractFactory factory)
        {
            AbstractProductB = factory.CreateProductB();
            AbstractProductA = factory.CreateProductA();
        }
  
        public void Run()
        {
            AbstractProductB.Interact(AbstractProductA);
        }
    }
}

2.DoFactory.GangOfFour.Adapter.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Adapter.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural
    /// Adapter Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // Create adapter and place a request
            Target target = new Adapter();
            target.Request();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Target" 

    class Target
    {
        public virtual void Request()
        {
            Console.WriteLine("Called Target Request()");
        }
    }

    // "Adapter" 

    class Adapter : Target
    {
        private Adaptee adaptee = new Adaptee();

        public override void Request()
        {
            // Possibly do some other work
            //   and then call SpecificRequest
            adaptee.SpecificRequest();
        }
    }

    // "Adaptee"

    class Adaptee
    {
        public void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
        }
    }
}

3.DoFactory.GangOfFour.Bridge.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Bridge.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural
    /// Bridge Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            Abstraction ab = new RefinedAbstraction();

            // Set implementation and call
            ab.Implementor = new ConcreteImplementorA();
            ab.Operation();

            // Change implemention and call
            ab.Implementor = new ConcreteImplementorB();
            ab.Operation();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Abstraction"

    class Abstraction
    {
        protected Implementor implementor;

        // Property
        public Implementor Implementor
        {
            set{ implementor = value; }
        }

        public virtual void Operation()
        {
            implementor.Operation();
        }
    }

    // "Implementor" 

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

    // "RefinedAbstraction"

    class RefinedAbstraction : Abstraction
    {
        public override void Operation()
        {
            implementor.Operation();
        }
    }

    // "ConcreteImplementorA"

    class ConcreteImplementorA : Implementor
    {
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine("ConcreteImplementorA Operation");
        }
    }

    // "ConcreteImplementorB"

    class ConcreteImplementorB : Implementor
    {
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine("ConcreteImplementorB Operation");
        }
    }
}

4.DoFactory.GangOfFour.Builder.Structural

Code
using System;
using System.Collections;

namespace DoFactory.GangOfFour.Builder.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Real-World 
    /// Builder Design Pattern.
    /// </summary>
    public class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        public static void Main()
        { 
            // Create director and builders
            Director director = new Director();

            Builder b1 = new ConcreteBuilder1();
            Builder b2 = new ConcreteBuilder2();

            // Construct two products
            director.Construct(b1);
            Product p1 = b1.GetResult();
            p1.Show();

            director.Construct(b2);
            Product p2 = b2.GetResult();
            p2.Show();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Director" 

    class Director
    {
        // Builder uses a complex series of steps
        public void Construct(Builder builder)
        {
            builder.BuildPartA();
            builder.BuildPartB();
        }
    }

    // "Builder" 

    abstract class Builder
    {
        public abstract void BuildPartA();
        public abstract void BuildPartB();
        public abstract Product GetResult();
    }

    // "ConcreteBuilder1" 

    class ConcreteBuilder1 : Builder
    {
        private Product product = new Product();

        public override void BuildPartA()
        {
            product.Add("PartA");
        }

        public override void BuildPartB()
        {
            product.Add("PartB");
        }

        public override Product GetResult()
        {
            return product;
        }
    }

    // "ConcreteBuilder2" 

    class ConcreteBuilder2 : Builder
    {
        private Product product = new Product();

        public override void BuildPartA()
        {
            product.Add("PartX");
        }

        public override void BuildPartB()
        {
            product.Add("PartY");
        }

        public override Product GetResult()
        {
            return product;
        }
    }

    // "Product" 

    class Product
    {
        ArrayList parts = new ArrayList();
  
        public void Add(string part)
        {
            parts.Add(part);
        }

        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("/nProduct Parts -------");
            foreach (string part in parts)
                Console.WriteLine(part);
        }
    }
}

5.DoFactory.GangOfFour.Chain.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Chain.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural
    /// Chain of Responsibility Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // Setup Chain of Responsibility
            Handler h1 = new ConcreteHandler1();
            Handler h2 = new ConcreteHandler2();
            Handler h3 = new ConcreteHandler3();
            h1.SetSuccessor(h2);
            h2.SetSuccessor(h3);

            // Generate and process request
            int[] requests = {2, 5, 14, 22, 18, 3, 27, 20};

            foreach (int request in requests)
            {
                h1.HandleRequest(request);
            }

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Handler" 

    abstract class Handler 
    {
        protected Handler successor;
  
        public void SetSuccessor(Handler successor)
        {
            this.successor = successor;
        }

        public abstract void HandleRequest(int request);
    }

    // "ConcreteHandler1"

    class ConcreteHandler1 : Handler
    {
        public override void HandleRequest(int request)
        {
            if (request >= 0 && request < 10)
            {
                Console.WriteLine("{0} handled request {1}", 
                    this.GetType().Name, request);
            }
            else if (successor != null)
            {
                successor.HandleRequest(request);
            }
        }
    }

    // "ConcreteHandler2"

    class ConcreteHandler2 : Handler
    {
        public override void HandleRequest(int request)
        {
            if (request >= 10 && request < 20)
            {
                Console.WriteLine("{0} handled request {1}", 
                    this.GetType().Name, request);
            }
            else if (successor != null)
            {
                successor.HandleRequest(request);
            }
        }
    }

    // "ConcreteHandler3"

    class ConcreteHandler3 : Handler
    {
        public override void HandleRequest(int request)
        {
            if (request >= 20 && request < 30)
            {
                Console.WriteLine("{0} handled request {1}", 
                    this.GetType().Name, request);
            }
            else if (successor != null)
            {
                successor.HandleRequest(request);
            }
        }
    }
}

6.DoFactory.GangOfFour.Command.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Command.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural 
    /// Command Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // Create receiver, command, and invoker
            Receiver receiver = new Receiver();
            Command  command  = new ConcreteCommand(receiver);
            Invoker  invoker  = new Invoker();

            // Set and execute command
            invoker.SetCommand(command);
            invoker.ExecuteCommand();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Command" 

    abstract class Command 
    {
        protected Receiver receiver;

        // Constructor
        public Command(Receiver receiver)
        {
            this.receiver = receiver;
        }

        public abstract void Execute();
    }

    // "ConcreteCommand" 

    class ConcreteCommand : Command
    {
        // Constructor
        public ConcreteCommand(Receiver receiver) : 
            base(receiver) 
        {    
        }

        public override void Execute()
        {
            receiver.Action();
        }
    }

    // "Receiver"

    class Receiver 
    {
        public void Action()
        {
            Console.WriteLine("Called Receiver.Action()");
        }
    }

    // "Invoker" 

    class Invoker 
    {
        private Command command;

        public void SetCommand(Command command)
        {
            this.command = command;
        }

        public void ExecuteCommand()
        {
            command.Execute();
        }        
    }
}

7.DoFactory.GangOfFour.Composite.Structural

Code
using System;
using System.Collections;

namespace DoFactory.GangOfFour.Composite.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural 
    /// Composite Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // Create a tree structure
            Composite root = new Composite("root");
            root.Add(new Leaf("Leaf A"));
            root.Add(new Leaf("Leaf B"));

            Composite comp = new Composite("Composite X");
            comp.Add(new Leaf("Leaf XA"));
            comp.Add(new Leaf("Leaf XB"));

            root.Add(comp);
            root.Add(new Leaf("Leaf C"));

            // Add and remove a leaf
            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");
            root.Add(leaf);
            root.Remove(leaf);

            // Recursively display tree
            root.Display(1);

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Component" 

    abstract class Component
    {
        protected string name;

        // Constructor
        public Component(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public abstract void Add(Component c);
        public abstract void Remove(Component c);
        public abstract void Display(int depth);
    }

    // "Composite" 

    class Composite : Component
    {
        private ArrayList children = new ArrayList();

        // Constructor
        public Composite(string name) : base(name) 
        {    
        }

        public override void Add(Component component)
        {
            children.Add(component);
        }

        public override void Remove(Component component)
        {
            children.Remove(component);
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);

            // Recursively display child nodes
            foreach (Component component in children)
            {
                component.Display(depth + 2);
            }
        }
    }

    // "Leaf" 

    class Leaf : Component
    {
        // Constructor
        public Leaf(string name) : base(name) 
        {    
        }

        public override void Add(Component c)
        {
            Console.WriteLine("Cannot add to a leaf");
        }

        public override void Remove(Component c)
        {
            Console.WriteLine("Cannot remove from a leaf");
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);
        }
    }
}

8. DoFactory.GangOfFour.Decorator.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Decorator.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural 
    /// Decorator Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // Create ConcreteComponent and two Decorators
            ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
            ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
            ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();

            // Link decorators
            d1.SetComponent(c);
            d2.SetComponent(d1);

            d2.Operation();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Component"

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

    // "ConcreteComponent"

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

    // "Decorator"

    abstract class Decorator : Component
    {
        protected Component component;

        public void SetComponent(Component component)
        {
            this.component = component;
        }

        public override void Operation()
        {
            if (component != null)
            {
                component.Operation();
            }
        }
    }

    // "ConcreteDecoratorA" 

    class ConcreteDecoratorA : Decorator
    {
        private string addedState;

        public override void Operation()
        {
            base.Operation();
            addedState = "New State";
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA.Operation()");
        }
    }

    // "ConcreteDecoratorB"

    class ConcreteDecoratorB : Decorator
    {
        public override void Operation()
        {
            base.Operation();
            AddedBehavior();
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB.Operation()");
        }

        void AddedBehavior()
        {
        }
    }
}

9.DoFactory.GangOfFour.Facade.Structural

Code
using System;

namespace DoFactory.GangOfFour.Facade.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural
    /// Facade Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        public static void Main()
        {
            Facade facade = new Facade();

            facade.MethodA();
            facade.MethodB();

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Subsystem ClassA" 

    class SubSystemOne
    {
        public void MethodOne()
        {
            Console.WriteLine(" SubSystemOne Method");
        }
    }

    // Subsystem ClassB"

    class SubSystemTwo
    {
        public void MethodTwo()
        {
            Console.WriteLine(" SubSystemTwo Method");
        }
    }

    // Subsystem ClassC"

    class SubSystemThree
    {
        public void MethodThree()
        {
            Console.WriteLine(" SubSystemThree Method");
        }
    }

    // Subsystem ClassD"

    class SubSystemFour
    {
        public void MethodFour()
        {
            Console.WriteLine(" SubSystemFour Method");
        }
    }

    // "Facade"

    class Facade
    {
        SubSystemOne one;
        SubSystemTwo two;
        SubSystemThree three;
        SubSystemFour four;

        public Facade()
        {
            one = new SubSystemOne();
            two = new SubSystemTwo();
            three = new SubSystemThree();
            four = new SubSystemFour();
        }

        public void MethodA()
        {
            Console.WriteLine("/nMethodA() ---- ");
            one.MethodOne();
            two.MethodTwo();
            four.MethodFour();
        }

        public void MethodB()
        {
            Console.WriteLine("/nMethodB() ---- ");
            two.MethodTwo();
            three.MethodThree();
        }
    }
}        

10.DoFactory.GangOfFour.Factory.Structural

Code
using System;
using System.Collections;

namespace DoFactory.GangOfFour.Factory.Structural
{
    /// <summary>
    /// MainApp startup class for Structural 
    /// Factory Method Design Pattern.
    /// </summary>
    class MainApp
    {
        /// <summary>
        /// Entry point into console application.
        /// </summary>
        static void Main()
        {
            // An array of creators
            Creator[] creators = new Creator[2];
            creators[0] = new ConcreteCreatorA();
            creators[1] = new ConcreteCreatorB();

            // Iterate over creators and create products
            foreach(Creator creator in creators)
            {
                Product product = creator.FactoryMethod();
                Console.WriteLine("Created {0}", 
                    product.GetType().Name);
            }

            // Wait for user
            Console.Read();
        }
    }

    // "Product" 

    abstract class Product
    {
    }

    // "ConcreteProductA" 

    class ConcreteProductA : Product
    {
    }

    // "ConcreteProductB" 

    class ConcreteProductB : Product
    {
    }

    // "Creator"

    abstract class Creator
    {
        public abstract Product FactoryMethod();
    }

    // "ConcreteCreator"

    class ConcreteCreatorA : Creator
    {
        public override Product FactoryMethod()
        {
            return new ConcreteProductA();
        }
    }

    // "ConcreteCreator"

    class ConcreteCreatorB : Creator
    {
        public override Product FactoryMethod()
        {
            return new ConcreteProductB();
        }
    }
}