装饰模式
Title：《设计模式-装饰模式》
Author：Hugu
StartedDate：September 28th. 2019.
FinishedDate：September 29th. 2019.
定义理解
装饰模式，动态地给一个对象添加一些额外的职责，就添加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。
角色与职责
- 抽象组件(Component)：
定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。
- 具体组件(ConcreteComponent)：
定义一个实现组件接口的对象。这是实际需要加以装饰的对象，但其对装饰的过程一无所知。
- 装饰器(Decorator)：
维护对组件对象的引用，并定义了与组件对象形式一致的接口。
- 具体装饰器(ConcreteDecorator)：
实际上由其负责为抽象组件添加功能。它是从装饰器继承的类，并通过以新的公共方法的形式来添加一些额外的特定功能。
实现步骤
- 创建原始的抽象组件和装饰器之间的继承关系；
- 在装饰器类中，将抽象组件作为一个字段添加；
- 将抽象组件传递到装饰器的构造函数中，并初始化抽象组件对象；
- 在装饰器类中，重定向所有抽象组件的方法到抽象组件对象；
- 在具体装饰器类中，重写所有抽象组件中需要扩展或修改的方法。
代码示例
结构图：
ConcreteComponent角色：
#region Person类(ConcreteComponent)
class Person
{
public Person()
{ }
private string name;
public Person(string name)
{
this.name = name;
}
public virtual void Show()
{
Console.WriteLine("装扮的{0}", name);
}
}
#endregion
Decorator角色：
#region 服饰类(Decorator)
class Finery : Person
{
protected Person component;
//打扮
public void Decorate(Person component)
{
this.component = component;
}
public override void Show()
{
//调用的是父类中的方法
if (component != null)
{
component.Show();
}
}
}
#endregion
ConcreteDecorator角色：
#region 具体服饰类(ConcreteDecorator)
class TShirts : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("大T恤 ");
base.Show();
}
}
class BigTrouser : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("垮裤 ");
base.Show();
}
}
class Sneakers : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("破球鞋 ");
base.Show();
}
}
class Suit : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("西装 ");
base.Show();
}
}
class Tie : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("领带 ");
base.Show();
}
}
class LeatherShoes : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("皮鞋 ");
base.Show();
}
}
#endregion
测试类：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Person xc = new Person("小菜");
Console.WriteLine("\n第一种装扮：");
Sneakers pqx = new Sneakers();
BigTrouser kk = new BigTrouser();
TShirts dtx = new TShirts();
//装饰过程 ---里氏替换原则
pqx.Decorate(xc); //破球鞋装扮
kk.Decorate(pqx); //跨库装扮
dtx.Decorate(kk); //大T衫装扮
dtx.Show(); //回调方法直至最底层
Console.WriteLine("\n第二种装扮：");
LeatherShoes px = new LeatherShoes();
Tie ld = new Tie();
Suit xz = new Suit();
//装饰过程
px.Decorate(xc); //皮鞋装扮
ld.Decorate(px); //领带装扮
xz.Decorate(ld); //西装装扮
xz.Show();
Console.WriteLine("\n第三种装扮：");
Sneakers pqx2 = new Sneakers();
LeatherShoes px2 = new LeatherShoes();
BigTrouser kk2 = new BigTrouser();
Tie ld2 = new Tie();
//装饰过程
pqx2.Decorate(xc);
px2.Decorate(pqx);
kk2.Decorate(px2);
ld2.Decorate(kk2);
ld2.Show();
Console.Read();
}
}
结果展示：
优缺点
优点：
- 扩展对象功能，比继承灵活，不会导致类个数的急剧增加
- 可以对一个对象进行多次装饰，创造出不同行为的组合，得到功能更加强大的对象。
- 具体构建类和具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要自己增加新的具体构建子类和具体装饰子类。
缺点：
- 产生很多小对象。大量小对象占据内存，一定程度上影响性能。
- 装饰模式容易出错，调试排查比较麻烦。
使用场景
- IO中输入流和输出流的设计
- Swing包中图形界面的构件功能
- Servlet API中提供了一个request对象的Decorator设计模式的默认实现类HttpServletRequestWrapper, HttpServletRequestWrapper类，增强了request对象的功能。
- Struts2 中，request，response，session对象的处理
附录
参考资料
- 《大话设计模式》
- 《设计模式精解及面试攻略》
完整测试代码
using System;
namespace 装饰模式
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Person xc = new Person("小菜");
Console.WriteLine("\n第一种装扮：");
Sneakers pqx = new Sneakers();
BigTrouser kk = new BigTrouser();
TShirts dtx = new TShirts();
//装饰过程 ---里氏替换原则
pqx.Decorate(xc); //破球鞋装扮
kk.Decorate(pqx); //跨库装扮
dtx.Decorate(kk); //大T衫装扮
dtx.Show(); //回调方法直至最底层
Console.WriteLine("\n第二种装扮：");
LeatherShoes px = new LeatherShoes();
Tie ld = new Tie();
Suit xz = new Suit();
//装饰过程
px.Decorate(xc); //皮鞋装扮
ld.Decorate(px); //领带装扮
xz.Decorate(ld); //西装装扮
xz.Show();
Console.WriteLine("\n第三种装扮：");
Sneakers pqx2 = new Sneakers();
LeatherShoes px2 = new LeatherShoes();
BigTrouser kk2 = new BigTrouser();
Tie ld2 = new Tie();
//装饰过程
pqx2.Decorate(xc);
px2.Decorate(pqx);
kk2.Decorate(px2);
ld2.Decorate(kk2);
ld2.Show();
Console.Read();
}
}
#region Person类(ConcreteComponent)
class Person
{
public Person()
{ }
private string name;
public Person(string name)
{
this.name = name;
}
public virtual void Show()
{
Console.WriteLine("装扮的{0}", name);
}
}
#endregion
#region 服饰类(Decorator)
class Finery : Person
{
protected Person component;
//打扮
public void Decorate(Person component)
{
this.component = component;
}
public override void Show()
{
//调用的是父类中的方法
if (component != null)
{
component.Show();
}
}
}
#endregion
#region 具体服饰类(ConcreteDecorator)
class TShirts : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("大T恤 ");
base.Show();
}
}
class BigTrouser : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("垮裤 ");
base.Show();
}
}
class Sneakers : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("破球鞋 ");
base.Show();
}
}
class Suit : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("西装 ");
base.Show();
}
}
class Tie : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("领带 ");
base.Show();
}
}
class LeatherShoes : Finery
{
public override void Show()
{
Console.Write("皮鞋 ");
base.Show();
}
}
#endregion
}
装饰模式-基本代码
抽象组件对象
//对象的接口
//可以为对象动态添加职责
abstract class Component
{
public abstract void Operation();
}
具体组件对象
//定义一个具体的对象
//可以为该对象添加一些职责
class ConcreteComponent : Component
{
public override void Operation()
{
Console.WriteLine("具体对象的操作");
}
}
装饰器对象
//装饰抽象类
//从外部扩展Component类对象的功能
abstract class Decorator : Component
{
protected Component component;
public void SetComponent(Component component)
{
this.component = component;
}
public override void Operation()
{
if (component != null)
{
component.Operation();
}
}
}
具体装饰器对象
//具体的装饰对象
//为Component添加职责的功能
class ConcreteDecoratorA : Decorator
{
private string addedState;
public override void Operation()
{
base.Operation();
addedState = "New State";
Console.WriteLine("具体装饰对象A的操作");
}
}
//具体的装饰对象
//为Component添加职责的功能
class ConcreteDecoratorB : Decorator
{
public override void Operation()
{
base.Operation();
AddedBehavior();
Console.WriteLine("具体装饰对象B的操作");
}
private void AddedBehavior()
{
}
}
测试类：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();
d1.SetComponent(c);
d2.SetComponent(d1);
d2.Operation();
Console.Read();
}
}