C#设计模式之9-装饰者模式

装饰者模式（Decorator Pattern）

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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。

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。

namespace DecoratorPattern

public abstract class Car {

    public string Name { get; set; }

    public abstract void StartUp();

}

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!");
    }

}

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!");
    }

}

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!");
    }

}

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}!");
    }

}

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}!");
    }

}

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();
    }

}

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!
-------------------------

优点：

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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，或类定义不能用于生成子类。