软件开发经典设计模式：结构型-装饰者模式

最新推荐文章于 2025-11-26 16:40:37 发布

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#设计模式

装饰者模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你动态地将行为附加到单个对象上，而不会影响同一类的其他对象。装饰者模式为解决对象功能扩展提供了一种灵活的替代继承的方法。

核心思想

装饰者模式的核心思想是创建一系列装饰器类，作为一个与要扩展的对象共享相同接口的中间层。在不改变类的情况下，通过动态地将这些装饰器组合起来，可以为对象添加新的功能。

组成部分

组件接口（Component）：
- 定义对象的基本行为接口，可以是抽象类或接口。
具体组件（ConcreteComponent）：
- 实现 Component 接口的基本对象，是我们计划增强功能的对象。
装饰器（Decorator）：
- 持有一个 Component 对象的引用，并定义一个与 Component 接口一致的接口。它可在保持接口不变的情况下扩展对象的功能。
具体装饰器（ConcreteDecorator）：
- 继承自装饰器类，为组件添加新的功能或行为。

示例

以下是 C++ 中的一个简单的装饰者模式示例，模拟一个基本的咖啡点餐系统：

#include <iostream>
#include <memory>

// 组件接口
class Coffee {
public:
    virtual ~Coffee() = default;
    virtual double cost() const = 0;
    virtual std::string description() const = 0;
};

// 具体组件
class SimpleCoffee : public Coffee {
public:
    double cost() const override {
        return 2.0;
    }

    std::string description() const override {
        return "Simple coffee";
    }
};

// 装饰器
class CoffeeDecorator : public Coffee {
public:
    explicit CoffeeDecorator(std::unique_ptr<Coffee> coffee)
        : coffee_(std::move(coffee)) {}

    double cost() const override {
        return coffee_->cost();
    }

    std::string description() const override {
        return coffee_->description();
    }

protected:
    std::unique_ptr<Coffee> coffee_;
};

// 具体装饰器：添加牛奶
class MilkDecorator : public CoffeeDecorator {
public:
    using CoffeeDecorator::CoffeeDecorator;

    double cost() const override {
        return coffee_->cost() + 0.5;
    }

    std::string description() const override {
        return coffee_->description() + ", milk";
    }
};

// 具体装饰器：添加糖
class SugarDecorator : public CoffeeDecorator {
public:
    using CoffeeDecorator::CoffeeDecorator;

    double cost() const override {
        return coffee_->cost() + 0.2;
    }

    std::string description() const override {
        return coffee_->description() + ", sugar";
    }
};

int main() {
    std::unique_ptr<Coffee> myCoffee = std::make_unique<SimpleCoffee>();
    std::cout << myCoffee->description() << " costs $" << myCoffee->cost() << std::endl;

    myCoffee = std::make_unique<MilkDecorator>(std::move(myCoffee));
    std::cout << myCoffee->description() << " costs $" << myCoffee->cost() << std::endl;

    myCoffee = std::make_unique<SugarDecorator>(std::move(myCoffee));
    std::cout << myCoffee->description() << " costs $" << myCoffee->cost() << std::endl;

    return 0;
}