Wzorce projektowe w C# – jak tworzyć skalowalne aplikacje?

Wzorce projektowe stanowią sprawdzone rozwiązania powracających problemów w programowaniu. W C# wykorzystują one mechanizmy języka do tworzenia kodu łatwiejszego w utrzymaniu i rozwoju.

Singleton – kontrola nad instancjami

Pattern Singleton gwarantuje istnienie jednej instancji klasy w całej aplikacji. W C# implementuje się go przez prywatny konstruktor i statyczną właściwość. Rozwiązanie sprawdza się przy zarządzaniu połączeniami z bazą danych czy konfiguracją aplikacji.

public sealed class DatabaseConnection
{
    private static DatabaseConnection _instance;
    private static readonly object _lock = new object();
    
    public static DatabaseConnection Instance
    {
        get
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (_lock)
                {
                    _instance ??= new DatabaseConnection();
                }
            }
            return _instance;
        }
    }
}

Factory Method – elastyczna kreacja obiektów

Wzorzec Factory Method deleguje tworzenie obiektów do podklas. Umożliwia dodawanie nowych typów bez modyfikacji istniejącego kodu. Szczególnie przydatny w systemach z wieloma implementacjami interfejsu.

Observer – komunikacja między komponentami

Pattern Observer definiuje zależność jeden-do-wielu między obiektami. Gdy stan jednego obiektu zmienia się, wszystkie zależne otrzymują powiadomienie. C# oferuje wbudowane wsparcie przez eventy i delegaty.

public class PriceMonitor
{
    public event Action<decimal> PriceChanged;
    
    private decimal _price;
    public decimal Price
    {
        get => _price;
        set
        {
            _price = value;
            PriceChanged?.Invoke(value);
        }
    }
}

Strategy – wymienne algorytmy

Wzorzec Strategy enkapsuluje rodzinę algorytmów i czyni je wymienialnymi. Pozwala na wybór algorytmu w czasie wykonania. W aplikacjach biznesowych często wykorzystuje się go do implementacji różnych strategii obliczania podatków czy rabatów.

Decorator – rozszerzanie funkcjonalności

Pattern Decorator dodaje nowe zachowania do obiektów bez zmiany ich struktury. W C# można go implementować przez kompozycję lub dziedziczenie. Umożliwia dynamiczne dodawanie funkcji do istniejących klas.

Repository – abstrakcja dostępu do danych

Wzorzec Repository oddziela logikę biznesową od warstwy dostępu do danych. Tworzy jednolitą abstrakcję dla operacji na danych niezależnie od źródła. Ułatwia testowanie przez możliwość tworzenia mocków.

Korzyści stosowania wzorców

Wzorce projektowe zwiększają czytelność kodu i ułatwiają komunikację w zespole. Standardowe nazwy i struktury przyspieszają zrozumienie architektury aplikacji. Dodatkowo wspierają zasady solid, co przekłada się na lepszą jakość oprogramowania.

Implementacja wzorców wymaga jednak rozwagi. Nie każdy problem potrzebuje skomplikowanego rozwiązania. Nadmierne używanie patterns może prowadzić do over-engineeringu i niepotrzebnej złożoności kodu.

Skuteczne wykorzystanie wzorców projektowych w C# wymaga znajomości specyfiki języka i frameworka .NET. Połączenie sprawdzonych rozwiązań z nowoczesnymi funkcjami języka tworzy solidne fundamenty skalowalnych aplikacji.