设计模式--装饰模式 Decorator Pattern

本文主要是记录《Head First 设计模式》知识，目的是检查自己学到的知识，同时方便我以后进行复习和浏览。

一、概述

1-1 定义

装饰模式 Decorator Pattern:The intend of this pattern is to add additional responsibilities dynamically to an object.
动态地给一个对象添加一些额外的职责。

该模式是一种结构型模式

1-2 模式结构

装饰模式包含如下角色：

• Component: 抽象构件
• ConcreteComponent: 具体构件
• Decorator: 抽象装饰类
• ConcreteDecorator: 具体装饰类

图1 模式结构

二、举例：

星巴克更新订单系统，以合乎他们的饮料供应要求。购买咖啡时，可以加入各种调料，例如：蒸奶(Milk)、豆浆(Soy)、摩卡(Mocha)、覆盖奶泡(Whip)

图2 UML

代码
抽象构件：

/// 

/// 抽象构件
/// 
public abstract class Beverage
{
    public string description = "Unknown Beverage";
    public string getDescription()
    {
        return description;
    }

    public abstract double Cost();
}

具体构件：其中HouseBlend 、Espresso、DarkRoast、Decaf代码相似，此处只写一处

/// 

/// 具体构件
/// 
class HouseBlend : Beverage
{
    public HouseBlend()
    {
        description = "HouseBlend";
    }

    public override double Cost()
    {
        return 1.99;
    }
}

抽象装饰类

/// 

/// 抽象装饰类
/// 
public abstract class CondimentDecorator:Beverage
{
    public abstract string getDescription();
}

具体抽象类:其中Soy、Milk、Mocha、Whip代码相似，此处只写一个

/// 

/// 豆浆
/// 
class Soy : CondimentDecorator
{
    Beverage beverage;
    public Soy(Beverage beverage)
    {
        this.beverage = beverage;
    }
    public override double Cost()
    {
        return 0.20 + beverage.Cost();
    }
    public override string getDescription()
    {
        return beverage.getDescription() + ",Soy";
    }
}

测试程序

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //要一杯HouseBlend
        Beverage beverage = new HouseBlend();
        Console.WriteLine(beverage.getDescription() + "$" + beverage.Cost());


        Beverage beverage1 = new DarkRoast();
        beverage1 = new Mocha(beverage1);
        beverage1 = new Mocha(beverage1);
        beverage1 = new Whip(beverage1);
        Console.WriteLine(beverage1.getDescription() + "$" + beverage1.Cost());
        Console.ReadKey();
    }
}

运行结果

图3 运行结果

三 总结

3-1 模式优缺点

优点

• 装饰模式和继承模式都是要扩展对象的功能，但是装饰模式更有灵活性。
• 可以铜锁一种动态的方式扩展一个对象的功能，通过配置文件可以在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。
• 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一个对象，得到功能更为强大的对象。
• 具体构建类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需求增加新的具体构建类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无需改变，符合"开-闭原则"
  缺点
• 使用装饰模式进行系统设计时会产生很多小对象，这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式不同，而不是它们的类或者属性值有所不同，同时还将产生很多具体装饰类。这些装饰类和小对象的产生将增加系统的复杂度，加大学习与理解的难度。
• 这种比继承更灵活的特性，也意味着装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为繁琐。

3-2 适合场景

• 在不影响其他对象的情况下，以透明、动态的方式给单个对象添加职责。
• 需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态的被撤销。
• 当不能采用继承方式对项目进行扩充，或者采用继承方式不利于扩充和维护时。不能采用继承主要有两大类，第一类是系统中存在大量的扩展，为支持每一个组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长；第二种是因为类定义不能继承。

总结

• 继承属于扩展形式之一，但不见得是打到弹性设计的最佳方案
• 组合和委托可用于运行时动态地加上新的行为。
• 除了继承，装饰模式也可以让我们扩展行为。
• 装饰者模式意味者一群装饰者类，这些类用于包装具体组件。
• 装饰者类反映出被装饰的组件类型(它们具有相同的类型)
• 可以使用无数个装饰者包装一个组件
• 装饰者一般对组件的客户是透明的，除非客户程序依赖于组件的具体类型。
• 装饰者会导致设计中出现许多小对象，如果过度使用会让程序变得复杂。