【愚公系列】2022 年 05 月二十三种设计模式 (九)- 装饰者模式 (Decorator Pattern)

2022 年 5 月 09 日
本文字数：2226 字
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前言

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。

一、装饰者模式(Decorator Pattern)

装饰者模式属于结构型模式，装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。

装饰者模式通过创建一个包装对象（wrapper），也就是用装饰来包裹真实的对象。

二、使用步骤

角色

1、抽象构件（Component）

给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象；

2、具体构件（Concrete Component）

定义一个将要接收附加责任的类；

3、抽象装饰（Decorator）

持有一个构件（Component）对象的实例，并实现一个与抽象构件接口一致的接口；

4、具体装饰（Concrete Decorator）

负责给构件对象添加上附加的责任。

示例

命名空间 DecoratorPattern 中包含汽车 Car 类、玛莎拉蒂 Maserati 类、法拉利 Fabbrica 类、酷汽车 CoolCar 类、汽车车贴 Paster 类和汽车遮阳挡 Visor 类。本示例通过使用装饰者模式为汽车进行一次简单的外观装饰。

public abstract class Car {
    public string Name { get; set; }
    public abstract void StartUp();
}

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汽车基类 Car，充当抽象构件。

public class Fabbrica : Car {     public Fabbrica() {        Name = "Fabbrica";    }     public override void StartUp() {        Console.WriteLine($"{Name} is starting!");    } }

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法拉利 Fabbrica 类，充当具体构件。

public class Maserati : Car {     public Maserati() {        Name = "Maserati";    }     public override void StartUp() {        Console.WriteLine($"{Name} is starting!");    } }

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玛莎拉蒂 Maserati 类，充当具体构件。

public abstract class CoolCar : Car {     protected Car _car = null;     public CoolCar(Car car) {        _car = car;    }     public override void StartUp() {        Console.WriteLine($"{_car.Name} is starting!");    } }

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酷汽车 CoolCar 类，充当抽象装饰。

public class Paster : CoolCar {     public Paster(Car car) : base(car) {     }     public override void StartUp() {        SetPaster();        base.StartUp();    }     private void SetPaster() {        Console.WriteLine($"Set paster to {_car.Name}!");    } }

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汽车车贴 Paster 类，通过继承 CoolCar 类，为对汽车进行装饰提供了可能。

public class Visor : CoolCar {     public Visor(Car car) : base(car) {     }     public override void StartUp() {        SetVisor();        base.StartUp();    }     private void SetVisor() {        Console.WriteLine($"Set visor to {_car.Name}!");    } }

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汽车遮阳挡 Visor 类，通过继承 CoolCar 类，为对汽车进行装饰提供了可能。

public class Program {
    private const string LINE_SPLIT = "-------------------------";
    private static Car _car = null;
    private static CoolCar _coolCar = null;
    public static void Main(string[] args) {        _car = new Maserati();
        _coolCar = new Visor(_car);        _coolCar.StartUp();        Console.WriteLine(LINE_SPLIT);
        _car = new Fabbrica();
        _coolCar = new Paster(_car);        _coolCar.StartUp();        Console.WriteLine(LINE_SPLIT);
        Console.ReadKey();    }
}

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以上是调用方的代码，以下是这个案例的输出结果：

Set visor to Maserati!Maserati is starting!-------------------------Set paster to Fabbrica!Fabbrica is starting!-------------------------

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总结

优点

1、装饰者模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰者模式可以提供比继承更多的灵活性；2、通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，开发者可以创造出很多不同行为的组合。

缺点

1、这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性；2、装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂；3、装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变 Component 接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。

使用场景

1、需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责；2、需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销；3、需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实；4、当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸式增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/eb9c679c41329dc215fc8c6e5】。文章转载请联系作者。

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一、装饰者模式(Decorator Pattern)

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