装饰模式即为在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
主要特点为:
(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
(2) 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
(3) 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
举个例子:用控制台程序,写可以给别人搭配服装的代码。在对之间几种模式了解的情况下,写了如下代码:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std ;
class Person //Person类
{
string strname ;
public:
Person(string strname)
{
this->strname = strname ;
}
void Show_myself()
{
cout<<"装扮的"<<strname<<endl ;
}
};
class Finery //服饰类
{
public:
virtual void Show_myself()
{
NULL ;
}
};
class Tshirts : public Finery //T恤衫类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"T恤衫 " ;
}
};
class Jean : public Finery //牛仔裤类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"牛仔裤 " ;
}
};
class Shoes : public Finery //鞋类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"鞋 " ;
}
};
class Hat : public Finery //帽子类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"帽子 " ;
}
};
class Tie : public Finery //领带类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"领带 " ;
}
};
int main()
{
Person * pPerson = new Person("perfect--顾") ;
cout<<"装扮:" ;
Finery * pTshirts = new Tshirts() ;
Finery * pTie = new Tie() ;
Finery * pJean = new Jean() ;
pTshirts->Show_myself() ;
pTie->Show_myself() ;
pJean->Show_myself() ;
pPerson->Show_myself() ;
return 0 ;
}
运行程序后:装饰模式的结构图:
用装饰模式写的代码:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std ;
class Person //Person类
{
string strname ;
public:
Person(){} ;
Person(string strname)
{
this->strname = strname ;
}
virtual void Show_myself()
{
cout<<"装扮的"<<strname<<endl ;
}
};
class Finery : public Person//服饰类
{
Person * pPerson ;
public:
void decorate(Person * pPerson) //传入对象指针
{
this->pPerson = pPerson ;
}
void Show_yourself()
{
if(pPerson != NULL)
{
pPerson->Show_myself() ; //当对象指针不为空的时候,调用Show_myself()函数
}
}
};
class Tshirts : public Finery //T恤衫类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"T恤衫 " ;
Finery :: Show_yourself() ; //调用基类的Show_myself函数 输出人名 用域解析符 防止造成命名冲突
}
};
class Jean : public Finery //牛仔裤类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"牛仔裤 " ;
Finery :: Show_yourself() ; //调用基类的Show_myself函数 输出人名 用域解析符 防止造成命名冲突
}
};
class Tie : public Finery //领带类
{
public:
void Show_myself()
{
cout<<"领带 " ;
Finery :: Show_yourself() ; //调用基类的Show_myself函数 输出人名 用域解析符 防止造成命名冲突
}
};
int main()
{
Person * pPerson = new Person("perfect--顾") ;
cout<<"装扮:" ;
Tshirts * pTshirts = new Tshirts() ; //定义Tshirts实例
Tie * pTie = new Tie() ; //定义Tie实例
Jean * pJean = new Jean() ; //定义Jean实例
pTshirts->decorate(pPerson) ;
pTie->decorate(pTshirts) ;
pJean->decorate(pTie) ;
pJean->Show_myself() ;
return 0 ;
}
运行后:
以下情况适合使用装饰模式:
1. 需要扩展一个类的功能,或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能,这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能,从而使继承关系变的不现实。
4. 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。