大话设计模式杂谈(6)装饰模式

装饰模式(Decorator)-动态的个一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。

装饰模式是为已有功能动态的添加更多功能的一种方式。

当系统同需要新功能时,向旧类添加新的代码,装饰原有类的核心代码。但这种做法会增加主类的复杂度。

这些新加入的东西仅为了满足一些只在特定情况下才会执行的特殊行为的需要。而装饰模式却提供了一个非常好的方案,它把每个要装饰的功能放在单独的类中,并让这个类包装它所要装饰的对象。

也因此,当需要执行特殊行为时,客户端代码就可以在运行时根据需要有选择的、按顺序的使用装饰功能包装对象。有效的把类的核心职责和装饰功能区分开,取出相关类中重复的装饰逻辑。

 

### C++ 中装饰模式设计与实现 #### 装饰模式概述 装饰模式是一种结构型设计模式,允许在运行时动态地给对象添加行为和责任。这种模式提供了比静态继承更灵活的方式来扩展功能[^2]。 #### 关键组件说明 - **抽象构件 (Component)** 定义了一个接口或抽象类,用于声明所有具体构件以及装饰器共同的操作方法。所有具体的构件和装饰器都将基于此接口工作[^4]。 - **具体构件 (Concrete Component)** 实现了由`Component`定义的接口,代表基本的对象实例,在不附加任何额外的行为下完成特定的任务。 - **抽象装饰 (Decorator)** 继承自`Component`的同时也持有一个指向`Component`类型的成员变量。它不仅能够代理原有对象的方法调用,还可以在此基础上加入新的逻辑处理。 - **具体装饰 (Concrete Decorator)** 扩展了`Decorator`的功能,通过重载某些方法来改变原对象的行为或是为其增添新特性。每一个具体的装饰者都可以独立存在,并且可以相互叠加使用以达到累积的效果。 #### 示例代码展示 下面是一个简单的C++程序展示了如何利用装饰模式为文本字符串加上不同风格的边框: ```cpp #include <iostream> #include <string> // 抽象构件:定义一个通用接口 class Shape { public: virtual void draw() const = 0; }; // 具体构件:实现了Shape接口的一个简单矩形形状 class Rectangle : public Shape { public: void draw() const override { std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl; } }; // 抽象装饰:持有对另一个Shape对象的引用 class BorderDecorator : public Shape { protected: Shape* shape; public: explicit BorderDecorator(Shape* s) : shape(s) {} ~BorderDecorator() override { delete shape; } void draw() const override { shape->draw(); } // 默认只是转发请求给内部持有的shape对象 }; // 具体装饰A:为图形添加虚线边框 class DashedBorderDecorator : public BorderDecorator { public: using BorderDecorator::BorderDecorator; void draw() const override { std::cout << "Adding dashed border..." << std::endl; BorderDecorator::draw(); } }; // 具体装饰B:为图形添加实心边框 class SolidBorderDecorator : public BorderDecorator { public: using BorderDecorator::BorderDecorator; void draw() const override { std::cout << "Adding solid border..." << std::endl; BorderDecorator::draw(); } }; int main(){ auto *rectangle = new Rectangle(); // 可以自由组合不同的装饰层 auto *dashed_rectangle = new DashedBorderDecorator(rectangle); auto *solid_dashed_rectangle = new SolidBorderDecorator(dashed_rectangle); solid_dashed_rectangle->draw(); delete solid_dashed_rectangle; return 0; } ``` 在这个例子中,`Rectangle`作为最基础的具体构件;而`DashedBorderDecorator` 和 `SolidBorderDecorator` 则分别扮演着两种不同类型的具体装饰角色。它们可以在不影响其他部分的情况下轻松地被应用到任意数量的不同形状上[^3]。
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