【23种设计模式】装饰模式（九）

前言

装饰模式，英文名称：Decorator Pattern。我第一次看到这个名称想到的是另外一个词语“装修”，我就说说我对“装修”的理解吧，大家一定要看清楚，是“装修”,不是“装饰”。在房子装修的过程中，各种功能可以相互组合，来增加房子的功用。类似的，如果我们在软件系统中，要给某个类型或者对象增加功能，如果使用“继承”的方案来写代码，就会出现子类暴涨的情况。比如：IMarbleStyle是大理石风格的一个功能，IKeepWarm是保温的一个接口定义，IHouseSecurity是房子安全的一个接口，就三个接口来说，House是我们房子，我们的房子要什么功能就实现什么接口，如果房子要的是复合功能，接口不同的组合就有不同的结果，这样就导致我们子类膨胀严重，如果需要在增加功能，子类会成指数增长。

装饰模式的定义

上述的问题的根源在于我们“过度地使用了继承来扩展对象的功能”，由于继承为类型引入的静态特质，所谓静态特质，就是说如果想要某种功能，我们必须在编译的时候就要定义这个类，这也是强类型语言的特点。静态，就是指在编译的时候要确定的东西；动态，是指运行时确定的东西。使得这种扩展方式缺乏灵活性；并且随着子类的增多(扩展功能的增多)，各种子类的组合(扩展功能的组合)会导致更多子类的膨胀(多继承)。如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态(即运行时)地实现？同时避免“扩展功能的增多”带来的子类膨胀问题？从而使得任何“功能扩展变化”所导致的影响降为最低？装饰者模式解决此问题应运而生，动态地给一个对象增加一些额外的职责。

装饰模式的组成

• 抽象构件角色(Component)：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。

• 具体构件角色(Concrete Component)：定义一个将要接收附加责任的类。

• 装饰角色(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。

• 具体装饰角色(Concrete Decorator)：负责给构件对象添加上附加的责任。

装饰模式的实现

以装修房子为例，完成装饰着模式的代码实现

房子定义

/// 
    /// 该抽象类就是房子抽象接口的定义，该类型就相当于是Component类型，是饺子馅，需要装饰的，需要包装的
    /// 
    public abstract class House
    {
        /// 
        /// 房子的装修方法--该操作相当于Component类型的Operation方法
        /// 
        public abstract void Renovation();
    }
   /// 
    /// MyHouse的房子，我要按我的要求做房子，相当于ConcreteComponent类型
    /// 
    public sealed class MyHouse : House
    {
        public override void Renovation()
        {
            Console.WriteLine("装修我的房子");
        }
    }

装饰类的定义

/// 
    /// 该抽象类就是装饰接口的定义，该类型就相当于是Decorator类型，如果需要具体的功能，可以子类化该类型
    /// 
    public abstract class DecorationStrategy : House //关键点之二，体现关系为Is-a，有了这个关系，装饰的类也可以继续装饰了
    {
        //通过组合方式引用Decorator类型，该类型实施具体功能的增加
        //这是关键点之一，包含关系，体现为Has-a
        protected House _house;
 
        //通过构造器注入，初始化平台实现
        protected DecorationStrategy(House house)
        {
            this._house = house;
        }
 
        //该方法就相当于Decorator类型的Operation方法
        public override void Renovation()
        {
            if (this._house != null)
            {
                this._house.Renovation();
            }
        }
    }

安全需求类装饰定义

/// 
    /// 具有安全功能的设备，可以提供监视和报警功能，相当于ConcreteDecoratorA类型
    /// 
    public sealed class HouseSecurityDecorator : DecorationStrategy
    {
        public HouseSecurityDecorator(House house) : base(house) { }
 
        public override void Renovation()
        {
            base.Renovation();
            Console.WriteLine("增加安全系统");
        }
    }

保暖需求类装饰定义

/// 
    /// 具有保温接口的材料，提供保温功能，相当于ConcreteDecoratorB类型
    /// 
    public sealed class KeepWarmDecorator : DecorationStrategy
    {
        public KeepWarmDecorator(House house) : base(house) { }
 
        public override void Renovation()
        {
            base.Renovation();
            Console.WriteLine("增加保温的功能");
        }
    }

调用

public void RunTest()
        {
            //这就是我们需要装饰的房子
            House myselfHouse = new MyHouse();
 
            DecorationStrategy securityHouse = new HouseSecurityDecorator(myselfHouse);
            securityHouse.Renovation();
 
            /*
             * 此时房子就有了安全系统了.....
             */
 
            //【1】如果我既要安全系统又要保暖呢，继续装饰就行
            //DecorationStrategy securityAndWarmHouse = new KeepWarmDecorator(myselfHouse);
            //securityAndWarmHouse.Renovation();
 
 
            Console.WriteLine("\r\n*****************************\r\n");
 
            //【2】如果我既要安全系统又要保暖呢，继续装饰就行【和上边的进行运行比对】
            //【对运行结果难理解的话，打断点单步执行进行理解】
 
            DecorationStrategy securityAndWarmHouse1 = new KeepWarmDecorator(securityHouse);
            securityAndWarmHouse1.Renovation();
        }

装饰模式的优缺点

优点

• 把抽象接口与其实现解耦。

• 抽象和实现可以独立扩展，不会影响到对方。

• 实现细节对客户透明，对用户隐藏了具体实现细节。

缺点

• 增加了系统的复杂度