首先来看一个例子:

比如,饮料可以分为很多种类,而这里我取一个咖啡,那么这个咖啡呢,有多种形式的,

比如有加糖了的咖啡,有加奶的咖啡,也有加热了的咖啡,也有加了冰块的咖啡。

而各个顾客的选择却是不同的,比如,有的客户是要加糖的咖啡,而有的客户却是要加冰的咖啡,

也就是需求是各种各样的,那么如何实现这种情况呢?

先来看一种愚笨的做法,那就是你可以通过继承来实现,

装饰者模式(Decorator)

虽然上面的做法确实可以提供加糖加冰的咖啡,但是,这种方法也太拙劣了吧,

如果我要加糖和加热的咖啡呢?如果我还有更多的需求呢?

如果我新增饮料巧克力奶茶,然后其中也可以加糖,加奶,加热,加冰呢?

如果使用上面的方式来完成上面提到的种种需求的话?

My God !!!

其实从上面的例子中反映出来的问题是,

确实可以通过继承来实现扩展(比如,由咖啡扩展成了加了糖的咖啡),

但是并不一定说使用继承就可以达到弹性设计。

为了解决上面出现的问题,一种新的设计模式应运而生,那就是装饰者模式。

装饰者模式动态的给一个对象添加一些责任(也就是功能),若要扩展功能的话,

装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案,因为装饰者模式比生成子类更加灵活。

首先来看一下装饰者模式的结构图

装饰者模式(Decorator)

下面就来解释装饰者模式了

装饰者模式呢,其实可以看做是一种在已有功能上动态添加新的功能的一种方式,

在不用装饰者模式的前提下,如果要在已有的功能上添加新功能,一般都是可以使用继承的,

但是,继承的缺点呢,在上面的咖啡的例子中也暴露的很明显,同时,使用继承的话,

添加功能不是动态的,因为子类完全继承了父类,

而使用装饰者模式的话,您可以在客户端按照需求一个一个的包装对象,

通过包装对象来添加新功能,

这样便实现了动态添加新功能,

比如,我可以对 Component 通过 ConcreteDecoratorA 来包装一个 State 状态,

或者是通过 ConcreteDecoratorB 来包装一个新的行为(功能)Behavior ,

这样便实现了功能的动态添加。

又比如上面的咖啡的例子,就可以使用装饰者模式来实现,我先是对咖啡使用加糖来包装,

这样就可以得到加糖的咖啡,而后再使用冰来包装加了糖的咖啡,这样就可以得到加了糖,

并且加了冰的咖啡。

其实光这样说是感受不到多少装饰者模式带来的优点的

下面就将上面提到的咖啡这个例子写出来看看吧,这样理解起来便清晰多了

装饰者模式(Decorator)

先来看 Drink 类

using System;

namespace Decorator
{
    public abstract class Drink
    {
        /// <summary>
        /// 在抽象类中只定义了一个抽象接口
        /// 然后可以通过这个抽象接口来给对象动态的添加功能
        /// </summary>

        public abstract void ShowDrink();
    }
}

然后就是一个 Coffee 类

using System;

namespace Decorator
{
    public class Coffee : Drink
    {
        private string name;

        public Coffee(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        /// <summary>
        /// 这里呢,也可以给当前的对象添加一些功能
        /// 比如这里就是指定了咖啡的名称
        /// 不过在这里添加的功能是静态添加的
        /// </summary>

        public override void ShowDrink()
        {
            Console.WriteLine("咖啡名称为:{0}    ", this.name);
        }
    }
}

下面再来看 DecoratorDrink 类

namespace Decorator
{
    public class DecoratorDrink : Drink
    {
        /// <summary>
        /// 在装饰类中必须要保存一个对于对象的引用
        /// 其是继承自 Drink 这个抽象类
        /// 它是从外类来扩展 Drink 类
        /// 所以 Drink 类并不知道 DecoratorDrink 类的存在
        /// </summary>

        protected Drink drink;

        public DecoratorDrink(Drink drink)
        {
            this.drink = drink;
        }

        public override void ShowDrink()
        {
            if (drink != null)
            {
             
  //必须执行父类的 ShowDrink
                //其主要是通过多态来实现的,因为 Coffee 也是 Drink 类型

                drink.ShowDrink();
            }
        }
    }
}

还有就是装饰类 Sugar

using System;

namespace Decorator
{
    public class Sugar : DecoratorDrink
    {
        /// <summary>
        /// 必须要有所要扩展的对象
        /// 比如扩展咖啡的话,必须要存在咖啡这个对象
        /// 同时,这里直接调用了父类的构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="drink"></param>

       
public Sugar(Drink drink)
            : base(drink)

        {

        }

        public override void ShowDrink()
        {
           //首先必须要调用父类的 ShowDrink
            base.ShowDrink();
            //然后下面就可以添加新功能了
            Console.WriteLine("加糖   ");
        }
    }
}

装饰类 Milk

using System;

namespace Decorator
{
    public class Milk : DecoratorDrink
    {
        public Milk(Drink drink)
            : base(drink)
        {

        }

        public override void ShowDrink()
        {
            base.ShowDrink();
           //添加新功能
            Console.WriteLine("加奶   ");
        }
    }
}

装饰类 Ice

using System;

namespace Decorator
{
    public class Ice : DecoratorDrink
    {
        public Ice(Drink drink)
            : base(drink)
        {

        }

        public override void ShowDrink()
        {
            base.ShowDrink();
            //添加新功能
            Console.WriteLine("加冰   ");
        }
    }
}

装饰类 Hot

using System;

namespace Decorator
{
    public class Hot : DecoratorDrink
    {
        public Hot(Drink drink)
            : base(drink)
        {

        }

        public override void ShowDrink()
        {
           base.ShowDrink();
            //添加新功能
            Console.WriteLine("加热   ");
        }
    }
}

最后就是 Main 函数了

using System;
using Decorator;

namespace DecoratorTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Coffee coffee = new Coffee("咖啡一号");
            //给咖啡加糖,也就是使用糖来装饰咖啡
            Sugar sugar =
new Sugar(coffee);
            //给加了糖的咖啡加热,也就是使用加热来装饰咖啡
            Hot hot = new Hot(sugar);
            //显示出当前咖啡的状态
            hot.ShowDrink();

            Console.WriteLine();

            coffee = new Coffee("咖啡二号");
            sugar = new Sugar(coffee);
            //给加了糖的咖啡加奶
            Milk milk = new Milk(sugar);
            //给加了糖和奶的咖啡加冰块
            Ice ice = new Ice(milk);
            ice.ShowDrink();

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

最后当然是要看一下效果咯

装饰者模式(Decorator)

从 Main 函数中可以看出,我可以方便的通过将各个装饰类组合起来(一个个的新功能添加起来)而成为新产品,

上面呢,就是装饰者模式的一个最基本的应用和介绍了,

其实,装饰者模式呢,它把类中的一些装饰功能移除,再将这些装饰功能写到另外的类中

这样可以简化核心类的复杂度,同时,面对不同的需求时,可以提供代码得复用,

否则,你要完成需求“咖啡加糖”的话,就得写一个咖啡加糖类,再变点需求又得变一大堆,

通过装饰模式,可以有效的将类的核心功能和装饰功能分离开来,比如上面的 Demo 的核心功能是咖啡,

而装饰功能就是加糖,加奶,加热,加冰这些了,

同时,通过装饰者模式,你可以很好的扩展自己的设计

比如,上面的 Demo ,如果在后面再来需求,说可以加盐(应该不会有这种需求吧?哈哈哈),

那么你只需再完成一个加盐的装饰类,然后再在客户端动态添加加盐这项新功能就可以了,

而上面提到的这些,用继承几乎上无法避免违背开闭原则。

同时,在这里还必须提一下的就是,装饰模式的装饰顺序很重要

在上面的 Demo 中无法体现出装饰模式装饰顺序的重要性,

再来看一个装饰的例子,以用来体现出装饰模式装饰顺序的重要,

那就是一个人,它穿衣服,其实是可以用装饰模式来解决的,

因为你可以把内衣,外衣,内裤,外裤,鞋子等等内容都看做一个个的装饰类,

那么这里,装饰顺序就显得比较重要了,

比如,如果你先装饰了外裤,然后再装饰内裤,那就麻烦大了,

因为你变成了超人---典型的内裤外穿~~~~~

从这里可以看出装饰顺序还是很重要的!!!

上面提到的都是装饰模式的优点,而事实上,任何事物都是两面的,

有利必有弊,装饰模式也一样的,

那就是使用装饰模式,会使整个的设计当中出现很多的小类,也就是许许多多的装饰类

比如,上面的关于咖啡的 Demo 中就出现了 4 个小的装饰类,

如果,一个设计中,装饰模式过度使用的话,会平添很多的小类,

那样的话,会让程序变得更加复杂

关于装饰模式呢,就谈到这里了~~~

 

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