面试题：C#复杂业务场景下设计模式与重构技巧的综合运用

一、综合运用设计模式优化架构

观察者模式

应用场景：在电商系统中，订单状态的变化、库存数量的变动等事件往往需要通知多个相关模块。例如，当订单状态变为“已发货”时，需要通知库存管理模块更新库存，通知用户模块给用户发送发货通知等。
实现方式：
- 定义一个主题（Subject）接口，包含注册观察者（Attach）、移除观察者（Detach）和通知观察者（Notify）方法。
- 具体的主题类（如OrderSubject）实现该接口，维护一个观察者列表，并在状态变化时调用Notify方法通知所有观察者。
- 定义观察者（Observer）接口，包含一个更新（Update）方法。具体的观察者类（如InventoryObserver、UserObserver）实现该接口，在Update方法中执行相应的业务逻辑。

责任链模式

应用场景：对于用户权限控制，不同级别的权限验证可以构成一条责任链。例如，简单的登录验证、订单操作权限验证等。每个验证环节都可以看作是责任链上的一个节点，请求沿着责任链传递，直到有节点能够处理该请求。
实现方式：
- 定义一个抽象的处理者（Handler）类，包含一个指向下一个处理者的引用和一个处理请求的抽象方法（HandleRequest）。
- 具体的处理者类（如LoginHandler、OrderPermissionHandler）继承自抽象处理者类，在HandleRequest方法中进行相应的权限验证，如果自身能够处理则处理，否则将请求传递给下一个处理者。

二、重构技巧优化架构

提取接口

应用场景：在库存管理模块中，不同类型的仓库（如普通仓库、冷链仓库等）可能有不同的库存操作方式，但都有一些共同的操作，如入库、出库等。
实现方式：提取一个IWarehouse接口，包含入库（InStock）、出库（OutStock）等方法。具体的仓库类（如NormalWarehouse、ColdChainWarehouse）实现该接口。这样，在其他模块调用库存管理功能时，只需要依赖IWarehouse接口，而不需要关心具体的仓库类型，提高了系统的可维护性和可扩展性。

提炼方法

应用场景：在订单处理模块中，订单创建的过程可能包含多个复杂的步骤，如验证用户信息、检查库存、生成订单编号等。这些步骤混合在一个方法中会使代码可读性变差，也不利于维护和复用。
实现方式：将每个步骤提炼成单独的方法，如ValidateUserInfo、CheckInventory、GenerateOrderNumber等。在订单创建方法中调用这些提炼后的方法，使代码结构更加清晰，每个方法的职责单一，便于维护和复用。

三、核心业务流程：订单处理流程的设计与重构方案

设计

应用观察者模式：订单状态作为主题，当订单状态发生变化（如创建、支付、发货等）时，通知相关模块。例如，订单创建成功后，通知库存管理模块检查库存，通知用户模块发送订单确认信息。
应用责任链模式：在订单支付前，通过责任链模式进行权限验证和支付条件检查。如首先检查用户登录状态，然后检查账户余额是否足够等。

重构

提取接口：将订单操作相关的方法提取为IOrderOperation接口，如CreateOrder、PayOrder、ShipOrder等。具体的订单处理类实现该接口，这样可以方便在不同场景下替换订单处理的具体实现。
提炼方法：以CreateOrder方法为例，将创建订单过程中的用户信息验证、库存检查、订单数据持久化等步骤提炼成单独的方法，如ValidateUserForCreateOrder、CheckInventoryForCreateOrder、SaveOrderData等。

// 观察者模式示例
public interface ISubject
{
    void Attach(IObserver observer);
    void Detach(IObserver observer);
    void Notify();
}

public interface IObserver
{
    void Update();
}

// 订单主题
public class OrderSubject : ISubject
{
    private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();
    public void Attach(IObserver observer)
    {
        _observers.Add(observer);
    }
    public void Detach(IObserver observer)
    {
        _observers.Remove(observer);
    }
    public void Notify()
    {
        foreach (var observer in _observers)
        {
            observer.Update();
        }
    }
}

// 库存观察者
public class InventoryObserver : IObserver
{
    public void Update()
    {
        // 处理库存更新逻辑
    }
}

// 责任链模式示例
public abstract class Handler
{
    protected Handler _nextHandler;
    public void SetNext(Handler nextHandler)
    {
        _nextHandler = nextHandler;
    }
    public abstract void HandleRequest();
}

public class LoginHandler : Handler
{
    public override void HandleRequest()
    {
        // 处理登录验证逻辑
        if (_nextHandler!= null)
        {
            _nextHandler.HandleRequest();
        }
    }
}

// 提取接口示例
public interface IWarehouse
{
    void InStock(int quantity);
    void OutStock(int quantity);
}

public class NormalWarehouse : IWarehouse
{
    public void InStock(int quantity)
    {
        // 普通仓库入库逻辑
    }
    public void OutStock(int quantity)
    {
        // 普通仓库出库逻辑
    }
}

// 提炼方法示例
public class OrderProcessor
{
    public void CreateOrder()
    {
        ValidateUserForCreateOrder();
        CheckInventoryForCreateOrder();
        SaveOrderData();
    }
    private void ValidateUserForCreateOrder()
    {
        // 用户信息验证逻辑
    }
    private void CheckInventoryForCreateOrder()
    {
        // 库存检查逻辑
    }
    private void SaveOrderData()
    {
        // 订单数据持久化逻辑
    }
}

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面试题：C#复杂业务场景下设计模式与重构技巧的综合运用

知识考点

面试题答案

一、综合运用设计模式优化架构

观察者模式

责任链模式

二、重构技巧优化架构

提取接口

提炼方法

三、核心业务流程：订单处理流程的设计与重构方案

设计

重构