[设计模式]结构模式-装饰器模式(C++描述)

1.什么是装饰器

当我们为一个现有类A添加新的职责时，我们可能会定义新类B继承现有类，再添加新的操作。但是通过继承会使问题变得越来越复杂，如果类B又有新操作时，是否又在定义个类C来继承B呢？这样加深了继承的复杂度和深度，代码也越来越难维护。

装饰器就是为了解决新加类职责，继承实现的弊端，而是通过组合来实现。

2.装饰器结构图

Component: 抽象构件角色，功能类和装饰器的基类。（真实对象和装饰对象有相同接口）

ConcreteComponent: 构件实现类。

Decorator: 装饰类，持有一个抽象构件的引用。接受客户端的请求。

ConcreteDecorator: 装饰实现类，负责对构件对象新加操作。

代码：

// 抽象构件基类

class Component

{

public:

virtual ~Component(){}

virtual void operation(){}

};

// 构件实现类

ConcreteComponent: public Component

{

public:

virtual void operation(){cout << “ConcreteComponent::operation”<< endl;}

};

//装饰器

Decorator: public Component

{

public:

Decorator(Component *component){ _component=component; }

virtual void operation(){cout << “Decorator::operation”<< endl;}

private:

Component *_component;

};

// 具体装饰器

ConcreteDecorator: public Decorator

{

public:

ConcreteDecorator(Component* component):Decorator(component){}

void operation(){cout << “ConcreteDecorator::operation”endl;}

void new_operation(){cout << “ConcreteDecorator::new_operation”endl;}

}

3 例子

现有一类汽车，汽车可以跑，但现在需求增加，要求汽车，可以有水里游的功能，也有汽车可以飞行的功能。

分析：

1.这里的水里游和飞的汽车，是在原有的汽车上的装饰，所以可以用装饰模式来实现。

2.水里流和飞的汽车，有一个抽象类汽车类，可以扩展汽车的原有功能。

代码：

// 汽车抽象类

class CarComponent

{

public:

virtual ~CarComponent(){}

virtual void move();

};

// 普通汽车

class CommonCar: public CarComponent

{

public:

void move(){cout << “CommonCar::move”<< endl;}

};

// 汽车装饰类

class DecoratorCar: public CarComponent

{

public:

DecoratorCar(CarComponent *carComponent){_carComponent = carComponent;}

virtual void move(){_carComponent->move();}

private:

CarComponent *_carComponent;

};

// 会游水的车

class SwimCar: public DecoratorCar

{

public:

SwimCar(CarComponent *carComponent): DecoratorCar(carComponent){}

void move()

{

DecoratorCar::move();

swim();

}

void swim(){cout << “swim”<< endl;}

}

//会飞的车

class FlyCar: public DecoratorCar

{

public:

FlyCar(CarComponent *carComponent): DecoratorCar(carComponent){}

void move()

{

DecoratorCar::move();

fly();

}

void fly(){cout << “fly”<< endl;}

}

// 使用

int main()

{

// 普通汽车

CommonCar *commonCar = new CommonCar();

commonCar->move();

// 装饰让汽车能游

SwimCar *swimCar = new SwimCar(car);

swimCar->move();

//装饰让汽车会飞

FlyCar *flyCar = new FlyCar(car);

flyCar->move();

return 0;

}

分析：

现有的普通汽车，只需加装饰，即可添加不同的功能，同时，如果需要添加更多的操作，只需新加装饰子类即可。

4 优点

a)扩展对象功能，用组合的方式实现，减少类的个数

b)可以对一个对象多次装饰，创造出不同行为的组合，得到功能更强大的对象

c)具体构建类和具体装饰类，可以独立变化，可根据需求增加子类

5 缺点

a)装饰模式复杂理解难，排查问题麻烦

6 装饰模式和桥接模式

相同点：

a)桥接模式是多个可变维度，通过组合，减少类的方法(类维度扩展)

b)装饰模式是为现有类添加职责，通过组合，减少类的方法(类操作扩展)

7 总结

装饰模式，降低了系统的耦合度，可以动态的增加或删除对象的职责，并使得需要装饰的具体构建类和具体装饰类可以独立变化，以便增加新的具体构建类和具体装饰类。