C#设计模式之装饰者模式(Decorator Pattern)

1.概述

　　装饰者模式，英文名叫做Decorator Pattern。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。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

2.特点

　　（1） 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就可以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。

　　（2） 装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）

　　（3） 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。

　　（4） 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

 

3.应用范围

 

　　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性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

 

4.优点

 

　　1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator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，设计师可以创造出很多不同行为的组合。（这一条更能体现）

 

5.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

 

6.设计原则

 

　　1. 多用组合，少用继承。

　　利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而，如果能够利用组合的做法扩展对象的行为，就可以在运行时动态地进行扩展。

　　2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。

 

8.模式简化（最后会给出2种写法仅供参考）

 

　　1. 如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时，可以让Decorator继承Concrete Component。

　　2. 如果只有一个Concrete Decorator类时，可以将Decorator和Concrete Decorator合并。

 

9.代码示例

 

　　（1）抽象接口 

/// <summary>
    /// 定义Component对象接口
    /// </summary>
    public abstract class Component
    {
        public abstract void Operation();//一个抽象的职责
    }
    /// <summary>
    /// 具体对象
    /// </summary>
    class ConcreteComponent : Component
    {
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine("具体对象的操作");
        }
    }
    //装饰者抽象类
    abstract class Decorator : Component
    {

        protected Component component;

        public void SetComponent(Component component)
        {

            this.component = component;

        }

        public override void Operation()
        {
            if (component != null)
            {
                component.Operation();
            }
        }
    }

    class ConcreteDecoratorA : Decorator
    {

        public override void Operation()
        {

            base.Operation();   //首先运行原Compnent的Operation（），再执行本类的功能，如AddedBehavior,相当于对原Component进行了装饰  

            Console.WriteLine("具体装饰对象A的操作");
        }
    }
    class ConcreteDecoratorB : Decorator
    {

        public override void Operation()
        {

            base.Operation();   //首先运行原Compnent的Operation（），再执行本类的功能，如AddedBehavior,相当于对原Component进行了装饰  

            Console.WriteLine("具体装饰对象B的操作");
        }
    }

（2）无抽象接口

 public class Car
    {
        public virtual void Description()
        {
            Console.Write("基本");
        }
    }

    public class ESPDecorator : Car
    {
        Car car;
        public ESPDecorator(Car car)
        {
            this.car = car;
        }
        public override void Description()
        {
            car.Description();
            Console.WriteLine("带有ESP功能");
        }
    }
    public class OtherDecorator : Car
    {
        Car car;
        public OtherDecorator(Car car)
        {
            this.car = car;
        }
        public override void Description()
        {
            car.Description();
            Console.WriteLine("带有其它功能");
        }
    }

代码调用

　　　　　　　//第一种
            ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
            ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
            d1.SetComponent(c);
            ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();
            d2.SetComponent(c);
            d2.Operation();
            //第二种
            Car car = new ESPDecorator(new OtherDecorator(new Car()));
            car.Description();
            Console.Read();