Decorator

动机

• 在某些情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”， 由于继承为类型引入的静态特质，使得这种扩展方式缺乏灵活性； 并且随着子类的增多（扩展功能的增多），各种子类的组合（扩展 功能的组合）会导致更多子类的膨胀
• 如何使”对象功能的扩展“能够根据需要动态实现，同时避免”扩展功能的增多“带来的子类膨胀问题，从而使得任何”功能扩展变化“所导致的影响降到最低？

模式定义

动态（组合）地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言，Decorator模式比生成子类（继承）更为灵活（消除重复代码 & 减少子类个数）。

#include <iostream>

class Component
{
public:
    virtual ~Component() {}

    virtual void operation() = 0;
    // ...
};

class ConcreteComponent : public Component
{
public:
    ~ConcreteComponent() {}

    void operation()
    {
        std::cout << "Concrete Component operation" << std::endl;
    }
    // ...
};

class Decorator : public Component // is-a 为了完善接口规范
{
private:
    Component *component; // has-a 为了将来具体的实现

public:
    ~Decorator() {}

    Decorator(Component *c) : component(c) {}

    virtual void operation()
    {
        component->operation();
    }
    // ...
};

class ConcreteDecoratorA : public Decorator
{
public:
    ConcreteDecoratorA(Component *c) : Decorator(c) {}

    void operation()
    {
        Decorator::operation();
        std::cout << "Decorator A" << std::endl;
    }
    // ...
};

class ConcreteDecoratorB : public Decorator
{
public:
    ConcreteDecoratorB(Component *c) : Decorator(c) {}

    void operation()
    {
        Decorator::operation();
        std::cout << "Decorator B" << std::endl;
    }
    // ...
};

int main()
{
    ConcreteComponent *cc = new ConcreteComponent();
    ConcreteDecoratorB *db = new ConcreteDecoratorB(cc);
    ConcreteDecoratorA *da = new ConcreteDecoratorA(db);

    Component *component = da;
    component->operation(); 

    delete da;
    delete db;
    delete cc;

    return 0;
}
/*
Concrete Component operation
Decorator B
Decorator A
*/

何时场景

• 动态且透明地向各个对象添加职责，即不影响其他对象
• 对于可以撤销的责任
• 当通过子类化扩展不切实际时

总结

• 通过采用组合而非继承的手法， Decorator模式实现了在运行时动态扩展对象功能的能力，而且可以根据需要扩展多个功能。避免 了使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题
• Decorator类在接口上表现为is-a Component的继承关系，即Decorator类继承了Component类所具有的接口（为了完善接口规范）。但在实现上又表现为has-a Component的组合关系，即Decorator类又使用了另外一个Component类（为了将来的具体实现）
• Decorator模式的目的并非解决“多子类衍生的多继承”问题， Decorator模式应用的要点在于解决“主体类在多个方向上的扩展功能”——是为“装饰”的含义。