装饰模式简介
在软件设计中，对现有的对象进行功能扩展，使得对象更能符合客户的需求。装饰模式可以在不改变一个对象本身的条件下，给对象新增额外的新行为。
装饰模式是一种类似于继承的技术。通过一种无须定义子类的方式给对象动态增加职责，使用对象之间的关联关系取代类之间的继承关系。装饰模式中引入了装饰类，在装饰类中既可以调用待装饰的原有对象的方法，还可以增加新的方法，以扩充原有类的功能。
装饰模式：动态地给一个对象增加一些额外的职责。就扩展功能而言，装饰模式提供了一种比使用子类更加灵活的替代方案。
装饰模式结构
如下图所示：
从图中可以看出，装饰模式有以下角色：
- Component（抽象构件）：是具体构件类和装饰类的共同基类，声明了在具体构件中定义的方法，客户端可以一致的对待使用装饰前后的对象；
- ConcreteComponent（具体构件）：具体构件定义了构件具体的方法，装饰类可以给它增加更多的功能；
- Decorator（抽象装饰类）：用于给具体构件增加职责，但具体职责在其子类中实现。抽象装饰类通过聚合关系定义一个抽象构件的对象，通过该对象可以调用装饰之前构件的方法，并通过其子类扩展该方法，达到装饰的目的；
- ConcreteDecorator（具体装饰类）： 向构件增加新的功能。
装饰模式代码实例
DecoratorPattern.h
#include <iostream>
using namespace std;
//抽象构件
class Component
{
public:
Component() {
}
virtual void operation() = 0;
};
//具体构件类
class Phone : public Component
{
public:
Phone() {
}
void operation()
{
cout << " 手机 " << endl;
}
};
//抽象装饰类
class Decorator : public Component
{
public:
Decorator() {
}
Decorator(Component *c)
{
this->component = c;
}
void operation()
{
this->component->operation();
}
Component *getComponent()
{
return this->component;
}
void setComponent(Component *c)
{
this->component = c;
}
private:
Component *component;
};
//具体装饰类：手机壳
class DecoratorShell : public Decorator
{
public:
DecoratorShell() {
}
DecoratorShell(Component *c)
{
this->setComponent(c);
}
void operation()
{
this->getComponent()->operation();
this->newBehavior();
}
void newBehavior()
{
cout << " 装手机壳 " << endl;
}
};
//具体装饰类：手机贴纸
class DecoratorSticker : public Decorator
{
public:
DecoratorSticker() {
}
DecoratorSticker(Component *c)
{
this->setComponent(c);
}
void operation()
{
this->getComponent()->operation();
this->newBehavior();
}
void newBehavior()
{
cout << " 贴卡通贴纸 " << endl;
}
};
//具体装饰类：手机挂绳
class DecoratorRope : public Decorator
{
public:
DecoratorRope() {
}
DecoratorRope(Component *c)
{
this->setComponent(c);
}
void operation()
{
this->getComponent()->operation();
this->newBehavior();
}
void newBehavior()
{
cout << " 系手机挂绳 " << endl;
}
};
DecoratorPattern.cpp
#include "DecoratorPattern.h"
int main()
{
cout << " First Phone " << endl;
Component *c1;
Component *com_Shell1;
c1 = new Phone();
com_Shell1 = new DecoratorShell(c1);
com_Shell1->operation();
cout << "\n";
cout << " Second Phone " << endl;
Component *c2;
Component *com_Shell2;
c2 = new Phone();
com_Shell2 = new DecoratorShell(c2);
Component *com_Sticker;
com_Sticker = new DecoratorSticker(com_Shell2);
com_Sticker->operation();
cout << "\n";
cout << " Third Phone " << endl;
Component *c3;
Component *com_Shell3;
c3 = new Phone();
com_Shell3 = new DecoratorShell(c3);
Component *com_Sticker2;
com_Sticker2 = new DecoratorSticker(com_Shell3);
Component *com_Rope;
com_Rope = new DecoratorRope(com_Sticker2);
com_Rope->operation();
delete c1;
delete com_Shell1;
delete c2;
delete com_Shell2;
delete com_Sticker;
delete c3;
delete com_Sticker2;
delete com_Rope;
return 0;
}
装饰模式总结
优点：
- 对于扩展一个类的新功能，装饰模式比继承更加灵活；
- 动态扩展一个对象的功能；
- 可以对一个对象进行多次装饰（如上述例子第二个手机和第三个手机）；
- 具体构件类和具体装饰类可以独立变化和扩展，符合开闭原则。
缺点：
- 装饰模式中会增加很多小的对象，对象的区别主要在于各种装饰的连接方式不同，而并不是职责不同，大量小对象的产生会占用较多的系统资源；
- 装饰模式比继承模式更灵活，但也更容易出错，更难于排错。
适用场景：
- 在不影响其他对象的情况下，给单个对象动态扩展职责；
- 不适宜采用继承的方式进行扩展的时候，可以考虑使用装饰模式。