C#設計模式怎樣優化代碼

在C#中，設計模式可以幫助我們優化代碼，提高代碼的可維護性、可擴展性和可重用性。以下是一些常見的設計模式和如何優化代碼的方法：

1. 單一職責原則（Single Responsibility Principle）

單一職責原則要求一個類只負責一項職責。這樣可以降低類的復雜性，提高內聚性。

// 不符合單一職責原則
public class OrderProcessor
{
    public void ProcessOrder(Order order)
    {
        // 處理訂單邏輯
        // ...

        // 發送訂單確認郵件
        // ...
    }
}

// 符合單一職責原則
public class OrderProcessor
{
    private readonly EmailSender _emailSender;

    public OrderProcessor(EmailSender emailSender)
    {
        _emailSender = emailSender;
    }

    public void ProcessOrder(Order order)
    {
        // 處理訂單邏輯
        // ...
    }

    public void SendOrderConfirmationEmail(Order order)
    {
        _emailSender.Send(order.Email, "Order Confirmation");
    }
}

2. 開閉原則（Open/Closed Principle）

開閉原則要求軟件實體對擴展開放，對修改關閉。這意味著當需要添加新功能時，應該通過添加新代碼來實現，而不是修改現有代碼。

// 不符合開閉原則
public class PaymentGateway
{
    public void ProcessPayment(Payment payment)
    {
        if (payment.Method == "CreditCard")
        {
            // 處理信用卡支付
        }
        else if (payment.Method == "PayPal")
        {
            // 處理PayPal支付
        }
    }
}

// 符合開閉原則
public interface IPaymentGateway
{
    void ProcessPayment(Payment payment);
}

public class CreditCardGateway : IPaymentGateway
{
    public void ProcessPayment(Payment payment)
    {
        // 處理信用卡支付
    }
}

public class PayPalGateway : IPaymentGateway
{
    public void ProcessPayment(Payment payment)
    {
        // 處理PayPal支付
    }
}

3. 里氏替換原則（Liskov Substitution Principle）

里氏替換原則要求子類可以替換其父類而不影響程序的正確性。

// 不符合里氏替換原則
public class Bird
{
    public virtual void Fly()
    {
        // 飛行邏輯
    }
}

public class Penguin : Bird
{
    public override void Fly()
    {
        // 企鵝不能飛
    }
}

// 符合里氏替換原則
public abstract class Bird
{
    public abstract void Fly();
}

public class Penguin : Bird
{
    public override void Fly()
    {
        // 企鵝不能飛
    }
}

4. 依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle）

依賴倒置原則要求高層模塊不應該依賴于低層模塊，兩者都應該依賴于抽象。

// 不符合依賴倒置原則
public class Database
{
    public string GetData(string query)
    {
        // 從數據庫獲取數據
    }
}

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}");
    }
}

// 符合依賴倒置原則
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. 裝飾器模式（Decorator Pattern）

裝飾器模式允許動態地給對象添加新的功能，而不需要修改現有代碼。

// 不使用裝飾器模式
public class Coffee
{
    public string GetDescription()
    {
        return "Coffee";
    }

    public double GetCost()
    {
        return 1.99;
    }
}

// 使用裝飾器模式
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;
    }
}

通過使用這些設計模式，可以有效地優化C#代碼，提高代碼的質量和可維護性。