概述
装饰器模式是一种结构型设计模式,其主要思想是在不改变原始对象的结构的情况下,通过将对象包装在装饰器类中,动态地为对象添加额外的功能或责任。该模式通过组合方式实现功能的增强,而不是通过继承来扩展对象的行为。
思想
主要思想包括以下几点:
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透明性: 装饰器模式要求装饰器类与原始对象实现相同的接口,使得客户端可以像操作原始对象一样操作装饰器对象,从而达到透明性的目的。
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动态性: 装饰器模式允许在运行时动态地添加额外的功能,而不需要修改原始对象的代码。通过将对象包装在装饰器类中,可以在不改变原始对象结构的情况下,为其添加新的行为或功能。
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组合性: 装饰器模式通过组合方式实现功能的增强,而不是通过继承。装饰器类通常包含一个指向原始对象的引用,并通过调用原始对象的方法来实现额外的功能。
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单一职责原则: 装饰器模式遵循单一职责原则,每个装饰器类只负责添加一个特定的功能,从而使得类的责任更加明确和单一。
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可扩展性: 由于装饰器模式采用了组合方式实现功能的增强,因此可以灵活地添加新的装饰器类来扩展对象的功能,而不需要修改现有的代码。
结构
装饰器模式包括以下关键组件:
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Component(组件):定义一个接口,用于规范具体组件类的接口。
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ConcreteComponent(具体组件):实现组件接口,是被装饰的原始类。
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Decorator(装饰器):继承自Component,包含一个指向Component的引用,并且实现了与Component一致的接口。这是一个抽象类,通常包含一个抽象的装饰方法,该方法可以调用被装饰对象的方法,同时添加额外的功能。
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ConcreteDecorator(具体装饰器):扩展自Decorator,它实现了装饰方法,并可以在调用被装饰对象的方法之前或之后执行额外的操作。
示例
cs
using System;
// Component
public interface ICoffee
{
string GetDescription();
double Cost();
}
// ConcreteComponent
public class SimpleCoffee : ICoffee
{
public string GetDescription()
{
return "Simple coffee";
}
public double Cost()
{
return 1.0;
}
}
// Decorator
public abstract class CoffeeDecorator : ICoffee
{
protected ICoffee _coffee;
public CoffeeDecorator(ICoffee coffee)
{
_coffee = coffee;
}
public virtual string GetDescription()
{
return _coffee.GetDescription();
}
public virtual double Cost()
{
return _coffee.Cost();
}
}
// ConcreteDecorator
public class MilkDecorator : CoffeeDecorator
{
public MilkDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee) { }
public override string GetDescription()
{
return base.GetDescription() + ", Milk";
}
public override double Cost()
{
return base.Cost() + 0.5;
}
}
public class SugarDecorator : CoffeeDecorator
{
public SugarDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee) { }
public override string GetDescription()
{
return base.GetDescription() + ", Sugar";
}
public override double Cost()
{
return base.Cost() + 0.2;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Order a simple coffee
ICoffee simpleCoffee = new SimpleCoffee();
Console.WriteLine("Description: " + simpleCoffee.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + simpleCoffee.Cost());
// Order a coffee with milk
ICoffee coffeeWithMilk = new MilkDecorator(new SimpleCoffee());
Console.WriteLine("\nDescription: " + coffeeWithMilk.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + coffeeWithMilk.Cost());
// Order a coffee with milk and sugar
ICoffee coffeeWithMilkAndSugar = new SugarDecorator(new MilkDecorator(new SimpleCoffee()));
Console.WriteLine("\nDescription: " + coffeeWithMilkAndSugar.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + coffeeWithMilkAndSugar.Cost());
}
}
优缺点
优点
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灵活性:可以在运行时动态地为对象添加新的功能,而不需要修改其原始代码。
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可重用性:装饰器可以被多次使用,可以通过组合不同的装饰器来实现不同的行为组合。
缺点
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复杂性:如果使用不当,可能会导致类的层级结构变得复杂,不利于维护和理解。
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过多的对象:如果有太多的装饰器类,可能会导致对象的数量剧增,增加了系统的复杂性。
适用场景
装饰器模式适用于以下情况:
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当需要在不修改现有代码的情况下,动态地为对象添加新功能时。
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当希望将责任划分到单个类中,以便在不同的时候独立扩展或修改时。
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当有多个对象拥有共同的行为,但每个对象可能需要独立地增强这些行为时。