Padrões de Desenvolvimento de Backend .NET

Domine padrões C#/.NET para construir APIs de produção, servidores MCP e backends corporativos com as melhores práticas modernas (2024/2025).

Quando Usar Esta Habilidade

• Desenvolvendo novas APIs Web .NET ou servidores MCP
• Revisando código C# para qualidade e desempenho
• Projetando arquiteturas de serviço com injeção de dependência
• Implementando estratégias de cache com Redis
• Escrevendo testes unitários e de integração
• Otimizando o acesso ao banco de dados com EF Core ou Dapper
• Configurando aplicações com o padrão IOptions
• Tratando erros e implementando padrões de resiliência

Conceitos Principais

1. Estrutura do Projeto (Arquitetura Limpa)

src/
├── Domain/                     # Core business logic (no dependencies)
│   ├── Entities/
│   ├── Interfaces/
│   ├── Exceptions/
│   └── ValueObjects/
├── Application/                # Use cases, DTOs, validation
│   ├── Services/
│   ├── DTOs/
│   ├── Validators/
│   └── Interfaces/
├── Infrastructure/             # External implementations
│   ├── Data/                   # EF Core, Dapper repositories
│   ├── Caching/                # Redis, Memory cache
│   ├── External/               # HTTP clients, third-party APIs
│   └── DependencyInjection/    # Service registration
└── Api/                        # Entry point
    ├── Controllers/            # Or MinimalAPI endpoints
    ├── Middleware/
    ├── Filters/
    └── Program.cs

2. Padrões de Injeção de Dependência

// Service registration by lifetime
public static class ServiceCollectionExtensions
{
    public static IServiceCollection AddApplicationServices(
        this IServiceCollection services,
        IConfiguration configuration)
    {
        // Scoped: One instance per HTTP request
        services.AddScoped<IProductService, ProductService>();
        services.AddScoped<IOrderService, OrderService>();

        // Singleton: One instance for app lifetime
        services.AddSingleton<ICacheService, RedisCacheService>();
        services.AddSingleton<IConnectionMultiplexer>(_ =>
            ConnectionMultiplexer.Connect(configuration["Redis:Connection"]!));

        // Transient: New instance every time
        services.AddTransient<IValidator<CreateOrderRequest>, CreateOrderValidator>();

        // Options pattern for configuration
        services.Configure<CatalogOptions>(configuration.GetSection("Catalog"));
        services.Configure<RedisOptions>(configuration.GetSection("Redis"));

        // Factory pattern for conditional creation
        services.AddScoped<IPriceCalculator>(sp =>
        {
            var options = sp.GetRequiredService<IOptions<PricingOptions>>().Value;
            return options.UseNewEngine
                ? sp.GetRequiredService<NewPriceCalculator>()
                : sp.GetRequiredService<LegacyPriceCalculator>();
        });

        // Keyed services (.NET 8+)
        services.AddKeyedScoped<IPaymentProcessor, StripeProcessor>("stripe");
        services.AddKeyedScoped<IPaymentProcessor, PayPalProcessor>("paypal");

        return services;
    }
}

// Usage with keyed services
public class CheckoutService
{
    public CheckoutService(
        [FromKeyedServices("stripe")] IPaymentProcessor stripeProcessor)
    {
        _processor = stripeProcessor;
    }
}

3. Padrões Async/Await

// ✅ CORRETO: Async em toda a cadeia
public async Task<Product> GetProductAsync(string id, CancellationToken ct = default)
{
    return await _repository.GetByIdAsync(id, ct);
}

// ✅ CORRETO: Execução paralela com WhenAll
public async Task<(Stock, Price)> GetStockAndPriceAsync(
    string productId,
    CancellationToken ct = default)
{
    var stockTask = _stockService.GetAsync(productId, ct);
    var priceTask = _priceService.GetAsync(productId, ct);

    await Task.WhenAll(stockTask, priceTask);

    return (await stockTask, await priceTask);
}

// ✅ CORRETO: ConfigureAwait em bibliotecas
public async Task<T> LibraryMethodAsync<T>(CancellationToken ct = default)
{
    var result = await _httpClient.GetAsync(url, ct).ConfigureAwait(false);
    return await result.Content.ReadFromJsonAsync<T>(ct).ConfigureAwait(false);
}

// ✅ CORRETO: ValueTask para caminhos quentes com cache
public ValueTask<Product?> GetCachedProductAsync(string id)
{
    if (_cache.TryGetValue(id, out Product? product))
        return ValueTask.FromResult(product);

    return new ValueTask<Product?>(GetFromDatabaseAsync(id));
}

// ❌ ERRADO: Bloqueando em async (risco de deadlock)

…