设计模式中结构型模式(四)装饰模式(Decorator)

本文介绍了一种设计模式——装饰者模式,它可以在不修改原有对象的基础上动态地为其添加新的功能。文章通过具体示例展示了如何使用该模式实现图形用户界面组件的特性扩展,并对比了装饰者模式与继承机制在功能扩展方面的优劣。

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动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,Decorator模式相比生成子类更
为灵活。
有时我们希望给某个对象而不是整个类添加一些功能。例如,一个图形用户界面工具箱允许
你对任意一个用户界面组件添加一些特性,例如边框,或是一些行为,例如窗口滚动。
使用继承机制是添加功能的一种有效途径,从其它类继承过来的边框特性可以被多个子类的
实例使用。但这种方法不够灵活。因为边框的选择是静态的,用户不能控制对组件加边框的
方式和时机。
一种极为灵活的方式是将组件嵌入另一个个对象中,由这个对象添加边框。我们称这个嵌入
的对象为装饰。这个装饰与它所装饰的组件的接口一致,因此它对使用该组件的客户透明。
它将客户请求转发给该组件,并且可能在转发前后执行一些额外的动作(例如画一个边框)。
透明性使得你可以递归的嵌套多个装饰,从而可以添加任意多的功能。

适用性:
1、在不影响其它对象的情况下,以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
2、处理那些可以撤消的职责。
3、当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持
每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义
被隐藏,或类定义不能用于生成子类。

使用Decorator模式应注意以下几点:
1、接口的一致性:装饰对象的接口必须与它所装饰的Component的接口是一致的。因此,所有
的ConcreteDecorator类必须有一个公共的父类(至少在C++中如此)
2、省略抽象的Decorator类:当你仅需要添加一个职责时,没有必要定义抽象Decorator类,你常
常需要处理现存的类层次结构而不是设计一个新系统,这时你可以把Decorator的Component转发
请求的职责合并到ConcreteDecorator中。
3、保持Component类的简单性: 为了保证接口的一致性,组件和装饰必须有一个公共的Component
父类。因此保持这个类的简单性是很重要的,即,它应集中于定义接口而不是存储数据。对数据表示
的定义应延迟到子类中,否则Component类会变得过于复杂和庞大,因而难以大量使用。赋予Component
太多的功能也使得,具体的子类有一些它们并不需要的功能的可能性大大增加。
4、改变对象外壳与改变对象内核。 我们可以将Decorator看作一个对象的外壳。它可以改变这个对象
的行为。另外一种方法是改变对象的内核。例如,Strategy模式就是一个用于改变内核的很好的模式。
当Component类原本就很庞大时,使用Decorator模式的代价太高,Strategy模式相对更好一些。

由于Decorator模式仅从外部改变组件,因此组件无需对它的装饰有任何了解;也就是说,这些装饰对该
组件是透明的。

相对而言这个模式比较简单,以下为书中相关代码,略作修改。

//Decorator.h:interfacefortheDecoratorclass.
//
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////
#pragmaonce

classVisualComponent
...{
public:
VisualComponent()
...{}

virtualvoidDraw()...{}
virtualvoidResize()...{}
}
;

classTextView:publicVisualComponent
...{
public:
TextView()
...{}

virtualvoidDraw()
...{
printf(
"TextView::Draw() ");
}

virtualvoidResize()
...{
printf(
"TextView::Resize() ");
}

}
;
//我们定义一个子类Decorator,我们将生成Decorator的子类以获取不同的装饰
classDecorator
...{
public:
//VisualComponent*将会指明是哪一个对象要被装饰。
Decorator(VisualComponent*pVisual):_component(pVisual)...{}

virtualvoidDraw()...{_component->Draw();}
virtualvoidResize()...{_component->Resize();}

private:
VisualComponent
*_component;
}
;

//Decorator的子类定义了特殊的装饰功能
classBorderDecorator:publicDecorator
...{
public:
BorderDecorator(VisualComponent
*pVisual,intborderWidth)
:Decorator(pVisual)
...{
_width
=borderWidth;
}


virtualvoidDraw();
private:
voidDrawBorder(intwidth)
...{
printf(
"BorderDecorator::DrawBorder():%d ",_width);
}

private:
int_width;
}
;

classMyWindow
...{
public:
voidSetContents(VisualComponent*pVisual)
...{
pVisual
->Draw();
}

}
;




//Decorator.cpp:implementationoftheDecoratorclass.
//
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include
"stdafx.h"
#include
"Decorator.h"

/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Construction/Destruction
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////
voidBorderDecorator::Draw()
...{
DrawBorder(_width);
Decorator::Draw();
DrawBorder(_width);
}





//testDecorator.cpp:Definestheentrypointfortheconsoleapplication.
//

#include
"stdafx.h"
#include
"Decorator.h"
intmain(intargc,char*argv[])
...{
printf(
"HelloWorld! ");

MyWindowmywin;

TextView
*pTextView=newTextView;
mywin.SetContents(pTextView);

printf(
"------AfterDecorator-------------- ");
BorderDecorator
*pBorderDecorator=newBorderDecorator(pTextView,3);
mywin.SetContents((VisualComponent
*)pBorderDecorator);
return0;
}


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