设计模式之装饰模式 - 202203

模式动机

一般有两种方式可以实现给一个类或对象增加行为：

• 继承机制，使用继承机制是给现有类添加功能的一种有效途径，通过继承一个现有类可以使得子类在拥有自身方法的同时还拥有父类的方法。
  

  
  

  但是这种方法是静态的，用户不能控制增加行为的方式和时机。
  

  
  

• 关联机制，即将一个类的对象嵌入另一个对象中，由另一个对象来决定是否调用嵌入对象的行为以便扩展自己的行为，我们称这个嵌入的对象为装饰器(Decorator)

装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象附加上更多的责任，换言之，客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。

装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。

这就是装饰模式的模式动机。

模式定义

装饰模式(Decorator Pattern) ：动态地给一个对象增加一些额外的职责(Responsibility)，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。

其别名也可以称为包装器(Wrapper)，与适配器模式的别名相同，但它们适用于不同的场合。

根据翻译的不同，装饰模式也有人称之为“油漆工模式”，它是一种对象结构型模式。

模式结构

装饰模式包含如下角色：

• Component: 抽象构件
• ConcreteComponent: 具体构件
• Decorator: 抽象装饰类
• ConcreteDecorator: 具体装饰类

时序图

代码

// Decorator.h 类声明
//
// Created by zhaoyf on 2022/4/10.
//

#ifndef CPPDESIGNPATTERN_DECORATORPATTERN_H
#define CPPDESIGNPATTERN_DECORATORPATTERN_H

namespace DecoratorPattern{
    // Component
    class Component {
    public:
        virtual ~Component(){};

        virtual void Operation() = 0;
    };

    // ConcreteComponent
    class ConcreteComponent : public Component
    {
    public:
        virtual ~ConcreteComponent() {}
        virtual void Operation() override;
    };

    // Decorator
    class Decorator : public Component
    {
    public:
        Decorator(Component* c);
        virtual ~Decorator() {}
        virtual void Operation() override;

    private:
        Component* pCom;
    };

    // ConcreteDecoratorA
    class ConcreteDecoratorA : public Decorator
    {
    public:
        ConcreteDecoratorA( Component *c );
        // virtual ~ConcreteDecoratorA(); // 要声明就要实现, 否则报错

        virtual void Operation() override;
        void AddBehavior(); // 模拟添加的特殊功能
    };

    // ConcreteDecoratorB
    class ConcreteDecoratorB : public Decorator
    {
    public:
        ConcreteDecoratorB( Component *c );
        // virtual ~ConcreteDecoratorB(){};

        virtual void Operation() override;
        void AddBehavior(); // // 模拟添加的特殊功能
    };

}
#endif //CPPDESIGNPATTERN_DECORATORPATTERN_H

// Decorator.cpp 类定义
//
// Created by zhaoyf on 2022/4/10.
//

#include "DecoratorPattern.h"
#include 

namespace DecoratorPattern{
    // ConcreteComponent
    void ConcreteComponent::Operation()
    {
        std::cout << "Concrete Component operation" << std::endl;
    }

    // Decorator
    Decorator::Decorator(Component* c):pCom(c)
    {}
    void Decorator::Operation()
    {
        pCom->Operation();
    }

    // ConcreteDecoratorA
    ConcreteDecoratorA::ConcreteDecoratorA( Component *c ):Decorator(c)
    {}

    void ConcreteDecoratorA::Operation()
    {
        Decorator::Operation();
        AddBehavior();
    }

    void ConcreteDecoratorA::AddBehavior()
    {
        std::cout << "ConcreteDecoratorA AddBehavior AAAA" << std::endl;
    }

    // ConcreteDecoratorA
    ConcreteDecoratorB::ConcreteDecoratorB( Component *c ):Decorator(c)
    {}

    void ConcreteDecoratorB::Operation()
    {
        Decorator::Operation();
        AddBehavior();
    }

    void ConcreteDecoratorB::AddBehavior()
    {
        std::cout << "ConcreteDecoratorB AddBehavior BBBB" << std::endl;
    }

}

// main.cpp 测试代码
    int main()
    {
        auto pc = new ConcreteComponent();

        // 增加A 行为
        auto pa = new ConcreteDecoratorA(pc);
        Component* p = pa;
        p->Operation();

        // 增加B 行为
        auto pb = new ConcreteDecoratorB(pa);
        p = pb;
        p->Operation();

        delete pc;
        delete pa;
        delete pb;
        return 0;
     }

output:
Concrete Component operation
ConcreteDecoratorA AddBehavior AAAA
Concrete Component operation
ConcreteDecoratorA AddBehavior AAAA
ConcreteDecoratorB AddBehavior BBBB

注

站在别人的肩膀上，感谢，参考文章如下：

3. 装饰模式 — Graphic Design Patterns

https://github.com/JakubVojvoda/design-patterns-cpp/tree/master/decorator

个人代码仓库：

Cpp_Design_Pattern: 用C++实现的设计模式学习