装饰模式

“装饰模式(Decorator)”又名“包装模式(Wrapper)”,通常用来灵活地扩充对象的功能
在此之前我们可以通过类的继承来扩充父类的功能,但这种继承方式缺乏灵活性,并且会导到子类数量的快速膨胀。恰当地使用装饰模式我们会轻松实现在控制子类数量的基础上,灵活地实现对象功能的扩展。装饰模式比类的继承更灵活。

例子:
1、墙上挂画(Terrylee的例子): 一个画可以挂在墙上,但通常我们会把这张画镶上画框,蒙上玻璃,然后再挂在墙上。这里的画框和玻璃就是对画的装饰,装饰后成为一个物体,后来实际挂在墙上的是画框。


2、“小猪逃命”游戏: 一只小猪和一只灰狼,小猪最多5条命,灰狼每咬到小猪一次,小猪就要少一条命,小猪的任务是要 逃过灰狼的追咬到猪栏。在逃的过程中小猪可以吃到三种苹果,吃“红苹果”可以给小猪加上保护罩,吃“绿苹果”可以加快小猪奔跑速度,吃“黄苹果”可以使猪 趟着水跑。小猪如果吃多种苹果的话,小猪可以拥有多种苹果提供的功能。
    这个例子如果用类的继承来实现的话那可就麻烦了,你需要为小猪派生3*2*1=6个子类(有保护罩的小猪,奔跑速度加快的小猪,会趟水的小猪,既有保护罩 又会趟水的小猪,奔跑速度快且会趟水的小猪,有保护罩且奔跑速度快的小猪,有保护罩、奔跑速度快且会趟水的小猪),当小猪吃到不同的苹果,你就把小猪换成 相应的子类实例(好麻烦)。如果有四种苹果的话那你要为小猪派生4*3*2*1=24个子类,如果有五种苹果......“子类复子类,子类何其多”。
    如果使用装饰模式的那就不用派生诸多子类了,当小猪每吃到一个苹果,我们就用装饰模式给小猪加一个动态增加一个新功能即可。

结构图:

  
抽象构件(Component)角色 :给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象和抽象装饰器。
具体构件(ConcreteComponent)角色 :定义一个将要接收附加责任的类。
抽象装饰(Decorator)角色持有一个构件 (Component)对象的实例 ,以用来对它进行装饰,并定义一个与抽象构件接口一致的接口。
具体装饰(Concrete Decorator)角色 :负责给构件对象"加上"附加的功能。

结构图代码:
    //抽象构件,定义了具体构件和抽象装饰要实现的方法
    interface Component
    {
        void Operation();
    }

    //定义具体构件
    class ConcreteComponent : Component
    {
        public void Operation()
        {
            Console.WriteLine("ConcreteComponent Operation");
        }
    }
    //定义抽象装饰者。抽象装饰者也实现了抽象构件的接口
    abstract class Decorator : Component
    {
        //把一个抽象构件作为抽象装饰的成员变量。
        protected Component comp ;
       //在抽象装饰者的构造函数中为抽象构件初始化。
        public Decorator(Component c)
        {
            this.comp = c;
        }
       //还未实现的接口的方法。
        public abstract void Operation ();
    }
    //具体装饰者A,继承自抽象装饰。
    class ConcreteDecoratorA : Decorator
    {
        private string addedState ; //具体装饰者中新增的成员变量
        public ConcreteDecoratorA(Component c) : base(c) { }
        public string AddedState    //具体装饰者中新增的属性
        {
            set
            {
                addedState = value;
            }
        }
       //具体装饰者实现了接口中定义的方法
        public override void Operation()
        {
            comp.Operation();     //可以调用原构件对象的Operation方法。
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA Operation {0}",addedState);
        }
    }
    //具体装饰者B,继承自抽象装饰。
    class ConcreteDecoratorB : Decorator
    {
        public ConcreteDecoratorB(Component c) : base(c) { }
        public override void Operation()
        {
            comp.Operation();
//可以调用原构件对象的Operation方法。
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB Operation ");
        }
       // 具体装饰者实现了接口中定义的方法
        public void AddedBehavior ()
        {
            Console.WriteLine("This is Added Behavior");
        }
    }
    class Client
    {
        public static void Main()
        {
            //原生的具体构件
            ConcreteComponent cc = new ConcreteComponent();
            cc.Operation();
            //把原生的具体构件用具体装饰者A进行一次包装
            ConcreteDecoratorA cda = new ConcreteDecoratorA(cc );
            cda.AddedState = "Decorator OK ";
            cda.Operation();
           //把原生的具体构件用具体装饰者B进行一次包装
            ConcreteDecoratorB cdb = new ConcreteDecoratorB(cc );
            cdb.AddedBehavior();
            cdb.Operation();
           //把被A包装完的具体构件再用用具体装饰者B进行二次包装
            ConcreteDecoratorB cdbcda = new ConcreteDecoratorB(cda );
            cdbcda.Operation();
        }
    }
    运行结果


说明:
    Decorator与Component之间既是Is a...的继承关系,又是Has a...的组合关系。使用具体装饰类(ConcreteDecorator)来装饰具体构件对象(ConcreteComponent),装饰完的对象依 旧是个Component类型。
    Decorator模式解决的是类的功能的多向扩展,而不是单纯的类的继承。
    Decorator模式提供了比继承更灵活的功能扩展,通过使用不同具体装饰对构件对象的排列组合地包装,能够不同功能的组合。

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