C#設計模式之裝飾者模式(Decorator Pattern)

1.概述

　　裝飾者模式，英文名叫做Decorator Pattern。裝飾模式是在不必改變原類文件和使用繼承的情況下，動態地擴展一個對象的功能。它是通過創建一個包裝對象，也就是裝飾來包裹真實的對象。

2.特點

　　（1） 裝飾對象和真實對象有相同的接口。這樣客戶端對象就可以和真實對象相同的方式和裝飾對象交互。

　　（2） 裝飾對象包含一個真實對象的引用（reference）

　　（3） 裝飾對象接受所有來自客戶端的請求。它把這些請求轉發給真實的對象。

　　（4） 裝飾對象可以在轉發這些請求以前或以后增加一些附加功能。這樣就確保了在運行時，不用修改給定對象的結構就可以在外部增加附加的功能。在面向對象的設計中，通常是通過繼承來實現對給定類的功能擴展。

 

3.應用范圍

 

　　1. 需要擴展一個類的功能，或給一個類添加附加職責。

　　2. 需要動態的給一個對象添加功能，這些功能可以再動態的撤銷。

　　3. 需要增加由一些基本功能的排列組合而產生的非常大量的功能，從而使繼承關系變的不現實。

　　4. 當不能采用生成子類的方法進行擴充時。一種情況是，可能有大量獨立的擴展，為支持每一種組合將產生大量的子類，使得子類數目呈爆炸性增長。另一種情況可能是因為類定義被隱藏，或類定義不能用於生成子類。

 

4.優點

 

　　1. Decorator模式與繼承關系的目的都是要擴展對象的功能，但是Decorator可以提供比繼承更多的靈活性。

　　2. 通過使用不同的具體裝飾類以及這些裝飾類的排列組合，設計師可以創造出很多不同行為的組合。（這一條更能體現）

 

5.缺點

 

　　1. 這種比繼承更加靈活機動的特性，也同時意味着更加多的復雜性。

　　2. 裝飾模式會導致設計中出現許多小類，如果過度使用，會使程序變得很復雜。

　　3. 裝飾模式是針對抽象組件（Component）類型編程。但是，如果你要針對具體組件編程時，就應該重新思考你的應用架構，以及裝飾者是否合適。當然也可以改變Component接口，增加新的公開的行為，實現“半透明”的裝飾者模式。在實際項目中要做出最佳選擇

 

6.設計原則

 

　　1. 多用組合，少用繼承。

　　利用繼承設計子類的行為，是在編譯時靜態決定的，而且所有的子類都會繼承到相同的行為。然而，如果能夠利用組合的做法擴展對象的行為，就可以在運行時動態地進行擴展。

　　2. 類應設計的對擴展開放，對修改關閉。

 

8.模式簡化（最后會給出2種寫法僅供參考）

 

　　1. 如果只有一個Concrete Component類而沒有抽象的Component接口時，可以讓Decorator繼承Concrete Component。

　　2. 如果只有一個Concrete Decorator類時，可以將Decorator和Concrete Decorator合並。

 

9.代碼示例

 

　　（1）抽象接口 

/// <summary>
    /// 定義Component對象接口
    /// </summary>
    public abstract class Component
    {
        public abstract void Operation();//一個抽象的職責
    }
    /// <summary>
    /// 具體對象
    /// </summary>
    class ConcreteComponent : Component
    {
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine("具體對象的操作");
        }
    }
    //裝飾者抽象類
    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();   //首先運行原Compnent的Operation（），再執行本類的功能，如AddedBehavior,相當於對原Component進行了裝飾  


            Console.WriteLine("具體裝飾對象A的操作");
        }
    }
    class ConcreteDecoratorB : Decorator
    {


        public override void Operation()
        {

            base.Operation();   //首先運行原Compnent的Operation（），再執行本類的功能，如AddedBehavior,相當於對原Component進行了裝飾  


            Console.WriteLine("具體裝飾對象B的操作");
        }
    }

（2）無抽象接口

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

代碼調用

　　　　　　　//第一種
            ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
            ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
            d1.SetComponent(c);
            ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();
            d2.SetComponent(c);
            d2.Operation();
            //第二種
            Car car = new ESPDecorator(new OtherDecorator(new Car()));
            car.Description();
            Console.Read();