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背景
本文讨论装饰器模式,这个模式是因为很多情况下需要动态的给对象添加功能.比如我们创建了一个Stream类.后来需要对这个数据流类动态的添加一个加密功能.有人可能说把加密方法写到流类里面啊.然后使用一个bool变量来控制开关就行了.但是这样.这个加密方法只能写一种..如果用派生类来实现.那么..对于不同的加密方法.,都要创建一个子类,举个例子.比如有时候是一些函数的组合.我们最终的派生类的数目基本上就和排列组合的数目一样了.我们使用装饰器模式来解决这个问题.GoF描述为
"Attach additional responsibilities to an object dynamically. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality."首先看一下图.理解一下这个模式中每一个类的作用
• Component:定义了可以动态添加功能的具体类ConcreteComponents的接口.• ConcreteComponent: 可以动态添加功能的具体类• Decorator: 定义了动态添加到ConcreteComponent类中的功能的接口• ConcreteDecorator: 可以添加到 ConcreteComponent.中的具体功能类.使用代码
我们开一个面包店的例子.面包店卖蛋糕和甜点.客户可以买蛋糕和甜点,同时添加一些额外的东西.额外的东西包括奶油(Cream),樱桃(Cherry),香料(Scent)和会员(Name Card)
如果我们用派生类来实现..那么我们会有如下的类
• CakeOnly• CakeWithCreamAndCherry• CakeWithCreamAndCherryAndScent• CakeWithCreamAndCherryAndScentAndNameCard• CakeWithCherryOnly• PastryOnly• PastryWithCreamAndCherry• PastryWithCreamAndCherryAndScent• PastryWithCreamAndCherryAndScentAndNameCard• PastryWithCherryOnly• 等等等等这简直就是噩梦..我们用装饰器模式来实现把.
首先定义Component 接口public abstract class BakeryComponent{ public abstract string GetName(); public abstract double GetPrice();}
前面说过了.这个类定义了能够动态添加功能的具体类(ConcreteComponents)的接口,好吧.然后来创建具体类ConcreteComponents
class CakeBase : BakeryComponent{ // 真实世界里,这个值应该来自数据库等 private string m_Name = "Cake Base"; private double m_Price = 200.0; public override string GetName() { return m_Name; } public override double GetPrice() { return m_Price; }}class PastryBase : BakeryComponent{ //真实世界里,这个值应该来自数据库等 private string m_Name = "Pastry Base"; private double m_Price = 20.0; public override string GetName() { return m_Name; } public override double GetPrice() { return m_Price; }}
现在基对象准备好了.看看那些可以被动态添加的功能.我们看看Decorator 类
public abstract class Decorator : BakeryComponent{ BakeryComponent m_BaseComponent = null; protected string m_Name = "Undefined Decorator"; protected double m_Price = 0.0; protected Decorator(BakeryComponent baseComponent) { m_BaseComponent = baseComponent; } #region BakeryComponent Members string BakeryComponent.GetName() { return string.Format("{0}, {1}", m_BaseComponent.GetName(), m_Name); } double BakeryComponent.GetPrice() { return m_Price + m_BaseComponent.GetPrice(); } #endregion}
注意两个地方.第一个就是类实现BakeryComponent 接口,原因是装饰后的蛋糕还是蛋糕,另一个是该类也持有一个BakeryComponent 对象,原因是,我们需要Cake和装饰的项目是is-a关系,但是事实上不是.通过加一个对象就可以模拟is-a关系.
一句话.我们使用继承实现了静态的is-a关系,而是用构成则是一个动态的is-a关系.
然后看看ConcreteDecorators 如何实现
class ArtificialScentDecorator : Decorator{ public ArtificialScentDecorator(BakeryComponent baseComponent) : base(baseComponent) { this.m_Name = "Artificial Scent"; this.m_Price = 3.0; }}class CherryDecorator : Decorator{ public CherryDecorator(BakeryComponent baseComponent) : base(baseComponent) { this.m_Name = "Cherry"; this.m_Price = 2.0; }}class CreamDecorator : Decorator{ public CreamDecorator(BakeryComponent baseComponent) : base(baseComponent) { this.m_Name = "Cream"; this.m_Price = 1.0; }}
然后看一下如何给一个会员卡添加一个打折的信息.
class NameCardDecorator : Decorator{ private int m_DiscountRate = 5; public NameCardDecorator(BakeryComponent baseComponent) : base(baseComponent) { this.m_Name = "Name Card"; this.m_Price = 4.0; } public override string GetName() { return base.GetName() + string.Format("\n(Please Collect your discount card for {0}%)", m_DiscountRate); } }
现在我们的客户端可使用Decorator 来装饰ConcreteComponents 生成不同的组合.看看例子
static void Main(string[] args){ // 创建一个基本的蛋糕 CakeBase cBase = new CakeBase(); PrintProductDetails(cBase); // 添加奶油 CreamDecorator creamCake = new CreamDecorator(cBase); PrintProductDetails(creamCake); // 添加樱桃 CherryDecorator cherryCake = new CherryDecorator(creamCake); PrintProductDetails(cherryCake); // 添加香料 ArtificialScentDecorator scentedCake = new ArtificialScentDecorator(cherryCake); PrintProductDetails(scentedCake); // 添加一张会员卡 NameCardDecorator nameCardOnCake = new NameCardDecorator(scentedCake); PrintProductDetails(nameCardOnCake); // 添加一个甜点 PastryBase pastry = new PastryBase(); PrintProductDetails(pastry); // 添加 奶油和樱桃 CreamDecorator creamPastry = new CreamDecorator(pastry); CherryDecorator cherryPastry = new CherryDecorator(creamPastry); PrintProductDetails(cherryPastry);}
运行效果
看看我们的装饰器模式例子的类图结构亮点在那里
装饰器模式是很典型的开放-封闭原则的例子.我们的类对扩展开放,而对修改封闭.Demo下载原文地址：
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