.net core 中的经典设计模式的应用

Intro

前段时间我们介绍了23种设计模式，今天来分享一下 .net core 源码中我觉得比较典型的设计模式的应用

实例

责任链模式

asp.net core 中间件的设计就是责任链模式的应用和变形，

每个中间件根据需要处理请求，并且可以根据请求信息自己决定是否传递给下一个中间件，我也受此启发，封装了一个 PipelineBuilder 可以轻松构建中间件模式代码，可以参考这篇文章 https://www.cnblogs.com/weihanli/p/12700006.html

中间件示例：

app.UseStaticFiles();
app.UseResponseCaching();app.UseResponseCompression();
app.UseRouting();
app.UseCors(builder => builder.AllowAnyHeader().AllowAnyMethod().AllowAnyOrigin());
app.UseAuthentication();app.UseAuthorization();
app.UseEndpoints(endpoints =>{    endpoints.MapControllers();    endpoints.MapControllerRoute(name: "areaRoute", "{area:exists}/{controller=Home}/{action=Index}");    endpoints.MapDefaultControllerRoute();});

PipelineBuilder 实际示例：

var requestContext = new RequestContext(){    RequesterName = "Kangkang",    Hour = 12,};
var builder = PipelineBuilder.Create(context =>        {            Console.WriteLine($"{context.RequesterName} {context.Hour}h apply failed");        })        .Use((context, next) =>        {            if (context.Hour <= 2)            {                Console.WriteLine("pass 1");            }            else            {                next();            }        })        .Use((context, next) =>        {            if (context.Hour <= 4)            {                Console.WriteLine("pass 2");            }            else            {                next();            }        })        .Use((context, next) =>        {            if (context.Hour <= 6)            {                Console.WriteLine("pass 3");            }            else            {                next();            }        })    ;var requestPipeline = builder.Build();foreach (var i in Enumerable.Range(1, 8)){    Console.WriteLine();    Console.WriteLine($"--------- h:{i} apply Pipeline------------------");    requestContext.Hour = i;    requestPipeline.Invoke(requestContext);    Console.WriteLine("----------------------------");    Console.WriteLine();}

建造者模式

asp.net core 中的各种 Builder， HostBuilder/ConfigurationBuilder 等，这些 Builder 大多既是 Builder 又是 Director，Builder 本身知道如何构建最终的 Product(Host/Configuration)

var host = new HostBuilder()    .ConfigureAppConfiguration(builder =>    {        // 注册配置        builder            .AddInMemoryCollection(new Dictionary()            {                {"UserName", "Alice"}            })            .AddJsonFile("appsettings.json")            ;    })    .ConfigureServices((context, services) =>    {        // 注册自定义服务        services.AddSingleton();        services.AddTransient();        if (context.Configuration.GetAppSetting("XxxEnabled"))        {            services.AddSingleton();        }    })    .Build()    ;

工厂模式

依赖注入框架中有着大量的工厂模式的代码，注册服务的时候我们可以通过一个工厂方法委托来获取服务实例，

依赖注入的本质就是将对象的创建交给 IOC 容器来处理，所以其实 IOC 容器本质就是一个工厂，从 IOC 中获取服务实例的过程就是工厂创建对象的过程，只是会根据服务的生命周期来决定是创建新对象还是返回已有对象。

services.AddSingleton(sp => new Svc2(sp.GetRequiredService(), "xx"));

单例模式

在 dotnet 中有一个 TimeQueue 的类型，纯正的饿汉模式的单例模式代码

class TimerQueue{    #region singleton pattern implementation
    // The one-and-only TimerQueue for the AppDomain.    static TimerQueue s_queue = new TimerQueue();
    public static TimerQueue Instance    {        get { return s_queue; }    }
    private TimerQueue()    {        // empty private constructor to ensure we remain a singleton.    }
    #endregion
    // ...}

https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/threading/timer.cs,49

在 dotnet 源码中还有一些懒汉式的单例模式

使用 Interlocked 原子操作

internal class SimpleEventTypes    : TraceLoggingEventTypes{    private static SimpleEventTypes instance;
    internal readonly TraceLoggingTypeInfo typeInfo;
    private SimpleEventTypes(TraceLoggingTypeInfo typeInfo)        : base(            typeInfo.Name,            typeInfo.Tags,            new TraceLoggingTypeInfo[] { typeInfo })    {        this.typeInfo = typeInfo;    }
    public static SimpleEventTypes Instance    {        get { return instance ?? InitInstance(); }    }
    private static SimpleEventTypes InitInstance()    {        var newInstance = new SimpleEventTypes(TraceLoggingTypeInfo.Instance);        Interlocked.CompareExchange(ref instance, newInstance, null);        return instance;    }}

另外一个示例,需要注意，下面这种方式不能严格的保证只会产生一个实例，在并发较高的情况下可能不是同一个实例，这也可以算是工厂模式的一个示例

static internal class ConfigurationManagerHelperFactory {    private const string ConfigurationManagerHelperTypeString = "System.Configuration.Internal.ConfigurationManagerHelper, " + AssemblyRef.System;
    static private volatile IConfigurationManagerHelper s_instance;
    static internal IConfigurationManagerHelper Instance {        get {            if (s_instance == null) {                s_instance = CreateConfigurationManagerHelper();            }
            return s_instance;        }    }
    [ReflectionPermission(SecurityAction.Assert, Flags = ReflectionPermissionFlag.MemberAccess)]    [SuppressMessage("Microsoft.Security", "CA2106:SecureAsserts", Justification = "Hard-coded to create an instance of a specific type.")]    private static IConfigurationManagerHelper CreateConfigurationManagerHelper() {        return TypeUtil.CreateInstance(ConfigurationManagerHelperTypeString);    }}

原型模式

dotnet 中有两个数据结构 Stack/Queue 这两个数据都实现了 ICloneable 接口，内部实现了深复制来看 Stack 的 Clone 方法实现：

public virtual Object Clone(){    Contract.Ensures(Contract.Result

.net core 中的经典设计模式的应用

.net core 中的经典设计模式的应用

Intro

实例

责任链模式

建造者模式

工厂模式

单例模式

原型模式

享元模式

策略模式

观察者模式

组合模式

迭代器模式

More

Reference