设计模式（九）装饰

2023-10-24 11:02 由冬先生发表于 #软件设计

一、定义

动态地给一个对象增加一些额外的职责。就扩展功能而言，装饰模式提供了一种比使用子类更加灵活的替代方案。装饰模式是一种结构型模式。

二、描述

包含以下三个角色：

1、Component（抽象构件）：它是具体构件和抽象装饰类的父类，声明了在具体构件中实现的业务方法，它的引入可以是客户端以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象，实现客户端的透明操作。
2、ConcreteComponent（具体构件）：它是抽象构件的子类，用于定义具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰类可以给它增加额外的职责（方法）。
3、Decorator（抽象装饰类）：它也是抽象构件类的子类，用于给具体构件增加职责，但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引用，通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法，并通过其子类扩展该方法，以达到装饰的目的。
4、ConcreteDecorator（具体装饰类）：它是抽象装饰类的子类，负责向构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为，它可以调用在抽象装饰类中定义的方法，并可以增加新的方法，以扩展对象的行为。

三、例子

X公司开发部基于OO技术开发了一套图形界面构件库Visual Component，该构件库提供了大量的基本构件，如窗体、文本框、列表框等等，由于在使用该构件库时，用户经常要求定制一些特殊的显示效果，例如带滚动条的窗体，带黑色边框的文本框，即带滚动条又带黑色边框的列表框等，因此经常需要对该构件库进行扩展以增强其功能。

Component：抽象界面构件类，充当抽象构件

public abstract class Component
{
    public abstract void Display();
}

Window、TextBox、ListBox：窗体、文本框、列表框类，充当具体构件类

public class Window : Component
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("显示窗体!");
    }
}

public class TextBox : Component
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("显示文本框!");
    }
}

public class ListBox : Component
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("显示列表框!");
    }
}

ComponentDecorator：构件装饰类，充当抽象装饰类

public class ComponentDecorator : Component
{
    private Component component;

    public ComponentDecorator (Component component)
    {
        this.component = component;
    }

    public override void Display()
    {
        component.Display();
    }
}

ScrollBarDecorator、BlackBorderDecorator：滚动条装饰类、黑色边框装饰类，充当具体装饰类

public class ScrollBarDecorator : ComponentDecorator
{
    public ScrollBarDecorator(Component component) : base(component)
    {

    }

    public override void Display()
    {
        this.SetScrollBar();
        base.Display();
    }

    public void SetScrollBar()
    {
        Console.WriteLine("为构件增加滚动条!");
    }
}

public class BlackBorderDecorator : ComponentDecorator
{
    public BlackBorderDecorator(Component component) : base(component)
    {

    }

    public override void Display()
    {
        this.SetScrollBar();
        base.Display();
    }

    public void SetScrollBar()
    {
        Console.WriteLine("为构件增加黑色边框!");
    }
}

Program：客户端测试类

Component component = new Window();
Component componentSB = new ScrollBarDecorator(component);
componentSB.Display();
Component componentBB = new BlackBorderDecorator(componentSB);
componentBB.Display();
Console.ReadLine();

四、总结

1、优点

（1）对于扩展一个对象的功能，装饰模式比继承更加灵活，不会导致类的个数急剧增加。
（2）装饰模式可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过配置实现不同的行为。
（3）可以对一个对象进行多次装饰，从而创造出很多不同行为的组合，得到功能更为强大的对象。
（4）具体构件类与具体装饰类可以独立变化，可以根据需要增加新的具体构建和具体装饰，原有代码无需修改，符合开放封闭原则。

2、缺点

（1）使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同，而不是它们的类或者属性值有所不同，大量小对象的产生势必会占用更多的系统资源，在一定程度上影响程序的性能。
（2）虽然装饰模式拱了一种比继承更加灵活机动的方案，但同时也意味着比继承更加易于出错，排错也很困难。特别是经过多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为繁琐。