「软件设计模式」装饰者模式（Decorator）

深入解析装饰者模式：动态扩展功能的艺术（C++实现）

一、模式思想与应用场景

1.1 模式定义

装饰者模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它通过将对象放入包含行为的特殊封装对象中，动态地为原始对象添加新功能，比继承更灵活。

1.2 核心优势

• 动态添加功能：运行时修改对象行为
• 避免类爆炸：替代多层次的继承结构
• 遵循开闭原则：扩展开放，修改关闭

1.3 典型应用场景

• 需要动态/透明地给对象添加职责
• 需要撤销已添加的功能
• 不适合使用子类扩展的情况
• 常见应用：
  • GUI组件装饰
  • 流处理（如Java I/O）
  • 游戏角色装备系统
  • 咖啡订单系统（本文示例）

---

二、模式结构与C++实现

2.1 UML类图解析

2.2 咖啡订单系统实现

基础组件接口

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
// 抽象组件
class Beverage {
public:
    virtual ~Beverage() = default;
    virtual std::string getDescription() const = 0;
    virtual double cost() const = 0;
};

// 具体组件：浓缩咖啡
class Espresso : public Beverage {
public:
    std::string getDescription() const override {
        return "Espresso";
    }

    double cost() const override {
        return 1.99;
    }
};

装饰器基类

#include "component.h"
// 抽象装饰器
class CondimentDecorator : public Beverage {
public:
    explicit CondimentDecorator(std::unique_ptr<Be