13、装饰器模式：原理、应用与挑战

装饰器模式：原理、应用与挑战

1. 引言

在图形应用程序中，我们常常需要处理点和线等基本图形元素。数学模型中的点和线与图形界面上显示的点和线存在差异，图形对象通常包含比数学对象更多的信息。装饰器模式为解决这类问题提供了有效的方案。

2. 点和线的装饰器实现

2.1 点的装饰器

在图形应用中，数学意义上的二维点只有 x 和 y 坐标，为了将其用于图形显示，可能需要添加额外信息，如点的大小、颜色等。一种常见的做法是使用继承，但这种方式存在一些问题。例如：

class Point
{
    public double X, Y;
}

class GPoint : Point
{
    public string Color;
}

这种继承方式会使 Point 难以转换为结构体，因为结构体是值类型，通常用于表示轻量级的数据集合。并且继承可能会导致一些不必要的成员被继承，例如 ToString() 方法，在子类中往往需要重写。

更好的做法是使用装饰器模式：

public readonly struct Point
{
    public readonly double X, Y;
}

class GPoint
{
    public Point Point;
    public string Color;