C++结构型模式-装饰模式

1.1 基本概念

装饰器模式（Decorator Pattern）:动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器比生成子类实现更为灵活。

装饰器可以在不改变对象本身的基础上给对象增加额外的新行为。

1.2 对象结构

 （1）抽象构件（Component）

抽象构件定义了对象接口，可以给这些对象动态增加职责。抽象构件是具体构件和抽象装饰类共同父类，它声明了具体构件中实现的业务方法。

（2）具体构件（ConcreteComponent）

具体构件定义了具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职责。

（3）抽象装饰类（Decorator）

抽象装饰类是抽象构件类的子类，用于给具体构件增加职责，当具体构件在其子类中实现。

（4）具体装饰类(ConcreteDecorator)

具体装饰器是抽象装饰类的子类，负责向构件增加新的职责，每一个具体装饰器类都定义了一些新的行为，它可以调用在抽象装饰器类中定义的方法，并可以增加新的方法以便扩充对象的行为。

1.3 优缺点

优点 ：

（1）装饰模式与继承关系的目的都是扩展对象的功能，但是装饰器模式可以提供比继承更多的灵活性；

（2）可以通过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；

（3）符合开闭原则，具体构件类和具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类。

缺点：

（1）增加系统的复杂度。使用装饰模式进行系统设计时会产生很多小对象，这些小对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同，而不是它们的类或属性值有所不同，同时产生很多具体装饰类。

（2）装饰模式比继承更加易于出错，排查问题困难。

1.4 应用

（1）在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责；

（2）需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以被撤销；

1.5 实例

变形金刚在变形之前是一辆车，可以在陆地移动。当变成机器人后除了在陆地移动还可以说话，当变成飞机时，除了在陆地移动还可以飞翔。

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
// 抽象构件角色 Transformer 变形金刚
class Transformer {
public:
    virtual ~Transformer() {
		cout << "~Transformer" << endl;
	}
    virtual void move() = 0;
};

// 具体构件角色：Car 汽车类
class Car : public Transformer {
public:
	Car(){
		cout << "The Transformer is a car" << endl;
	}
    void move() {
        cout << "The Transformer move on land" << endl;
    }
};

// 抽象装饰类：Changer 变化类
class Changer : public Transformer {
public:
    Changer(Transformer* transformer)
        : m_Transformer(transformer) { }
    virtual ~Changer() { delete m_Transformer; }
protected:   
    Transformer* m_Transformer;
};

// 具体装饰角类：Robot
class Robot : public Changer {
public:
    Robot(Transformer* transformer) 
        : Changer(transformer) { 
		cout << "Turn into a robot" << endl;
		}
 void say() {
        cout << "say " << endl;
    }
	
	void move() {
        cout << "The Transformer move on land" << endl;
    }
};

// 具体装饰角类：Robot
class Airplane : public Changer {
public:
    Airplane(Transformer* transformer) 
        : Changer(transformer) {
		cout << "Turn into a Airplane";
		}
void fly()  {
        cout << "fly " << endl;
    }
	
	void move() {
        cout << "The Transformer move on land" << endl;
    }
};

int main() 
{ 
   Transformer *camaro = new Car();
   camaro->move();

   Robot *bumblebee = new Robot(camaro);
  
   bumblebee->move();
   bumblebee->say();
  if(nullptr != bumblebee){
	   delete bumblebee;
	   bumblebee = nullptr;
  }
  
  return 0; 
} 

执行结果：

The Transformer is a car
The Transformer move on land
Turn into a robot
The Transformer move on land
say
~Transformer
~Transformer
 

参考文献：

【1】C++常用设计模式之：装饰器模式 - 灰信网（软件开发博客聚合）

【2】C++装饰模式 - 岁月飞扬 - 博客园