[设计模式]结构模式-装饰器模式(C++描述)

[设计模式]结构模式-装饰器模式(c++描述)

1.什么是装饰器

当我们为一个现有类a添加新的职责时，我们可能会定义新类b继承现有类，再添加新的操作。但是通过继承会使问题变得越来越复杂，如果类b又有新操作时，是否又在定义个类c来继承b呢？这样加深了继承的复杂度和深度，代码也越来越难维护。

装饰器就是为了解决新加类职责，继承实现的弊端，而是通过组合来实现。

2.装饰器结构图

component: 抽象构件角色，功能类和装饰器的基类。（真实对象和装饰对象有相同接口）

concretecomponent: 构件实现类。

decorator: 装饰类，持有一个抽象构件的引用。接受客户端的请求。

concretedecorator: 装饰实现类，负责对构件对象新加操作。

代码：

// 抽象构件基类

class component

{

public:

virtual ~component(){}

virtual void operation(){}

};

// 构件实现类

concretecomponent: public component

{

public:

virtual void operation(){cout << “concretecomponent::operation”<< endl;}

};

//装饰器

decorator: public component

{

public:

decorator(component *component){ _component=component; }

virtual void operation(){cout << “decorator::operation”<< endl;}

private:

component *_component;

};

// 具体装饰器

concretedecorator: public decorator

{

public:

concretedecorator(component* component):decorator(component){}

void operation(){cout << “concretedecorator::operation”endl;}

void new_operation(){cout << “concretedecorator::new_operation”endl;}

}

3 例子

现有一类汽车，汽车可以跑，但现在需求增加，要求汽车，可以有水里游的功能，也有汽车可以飞行的功能。

 

分析：

1.这里的水里游和飞的汽车，是在原有的汽车上的装饰，所以可以用装饰模式来实现。

2.水里流和飞的汽车，有一个抽象类汽车类，可以扩展汽车的原有功能。

 

代码：

// 汽车抽象类

class carcomponent

{

public:

virtual ~carcomponent(){}

virtual void move();

};

 

// 普通汽车

class commoncar: public carcomponent

{

public:

void move(){cout << “commoncar::move”<< endl;}

};

 

// 汽车装饰类

class decoratorcar: public carcomponent

{

public:

decoratorcar(carcomponent *carcomponent){_carcomponent = carcomponent;}

virtual void move(){_carcomponent->move();}

private:

carcomponent *_carcomponent;

};

 

// 会游水的车

class swimcar: public decoratorcar

{

public:

swimcar(carcomponent *carcomponent): decoratorcar(carcomponent){}

void move()

{

decoratorcar::move();

swim();

}

void swim(){cout << “swim”<< endl;}

}

//会飞的车

class flycar: public decoratorcar

{

public:

flycar(carcomponent *carcomponent): decoratorcar(carcomponent){}

void move()

{

decoratorcar::move();

fly();

}

void fly(){cout << “fly”<< endl;}

}

 

// 使用

int main()

{

// 普通汽车

commoncar *commoncar = new commoncar();

commoncar->move();

// 装饰让汽车能游

swimcar *swimcar = new swimcar(car);

swimcar->move();

//装饰让汽车会飞

flycar *flycar = new flycar(car);

flycar->move();

return 0;

}

 

分析：

现有的普通汽车，只需加装饰，即可添加不同的功能，同时，如果需要添加更多的操作，只需新加装饰子类即可。

4 优点

a)扩展对象功能，用组合的方式实现，减少类的个数

b)可以对一个对象多次装饰，创造出不同行为的组合，得到功能更强大的对象

c)具体构建类和具体装饰类，可以独立变化，可根据需求增加子类

5 缺点

a)装饰模式复杂理解难，排查问题麻烦

6 装饰模式和桥接模式

相同点：

a)桥接模式是多个可变维度，通过组合，减少类的方法(类维度扩展)

b)装饰模式是为现有类添加职责，通过组合，减少类的方法(类操作扩展)

7 总结

装饰模式，降低了的耦合度，可以动态的增加或删除对象的职责，并使得需要装饰的具体构建类和具体装饰类可以独立变化，以便增加新的具体构建类和具体装饰类。