.NET 设计模式—装饰器模式（Decorator Pattern）

news2024/11/25 4:28:56

简介

装饰者模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你在不改变对象接口的前提下，动态地将新行为附加到对象上。这种模式是通过创建一个包装（或装饰）对象，将要被装饰的对象包裹起来，从而实现对原有对象功能的增强和扩展。

角色

Component（组件）：定义了一个抽象接口，可以是抽象类或接口，规定了被装饰对象和装饰器的共同接口。
ConcreteComponent（具体组件）：实现了组件接口的具体类，是被装饰的对象。
Decorator（装饰器）：也是组件接口的子类，它持有一个指向具体组件对象的引用，并可以附加新的行为。
ConcreteDecorator（具体装饰器）：实现了装饰器接口的具体类，负责为具体组件对象添加新的行为。

优点

装饰器模式可以在不改变现有代码的情况下，动态地扩展一个对象的功能。
可以使用多个装饰器来组合成一个对象，可以灵活地增强对象的功能。
装饰器模式遵循开闭原则，可以通过新增装饰器来扩展功能，而无需修改已有代码。

缺点

过度的使用装饰器模式会导致程序中出现大量的小类，可能会使程序结构变得复杂。
如果过度地使用继承来实现装饰器模式，可能会导致设计失去灵活性和可复用性。

应用场景

动态扩展功能：当你需要在不修改现有对象的代码的情况下，动态地向对象添加新功能或行为时，装饰者模式是一种非常有用的设计模式。
避免类爆炸：当有多个可能的组合方式时，避免创建大量子类的类层次结构，而使用装饰者模式可以更灵活地组合不同的功能，避免类爆炸问题。
组合优于继承：装饰者模式提供了一种更灵活的方式来组合对象的行为，相对于静态的继承，它更加优雅且易于维护。
在运行时动态添加行为：当需要在运行时决定对象是否添加某些行为，以及如何添加这些行为时，装饰者模式可以派上用场。
分层次的配置：装饰者模式允许你将各种功能按照层次结构进行组织和配置，从而更容易管理复杂的对象。
可插拔性：当你希望能够随时插入或删除功能时，装饰者模式允许你以灵活的方式添加或删除装饰器，从而实现可插拔性。
不影响现有代码：装饰者模式不需要修改现有对象的代码，因此适用于已经存在的类，无需改变其结构即可扩展功能。

实现

案例：我们工作中经常用到流程引擎，我们这次就用装饰器模式写一个小案例模拟流程引擎中流程动作的处理，可以做到随意打乱流程动作的顺序，可以随意增加和减少流程动作。

Component（组件）

public abstract class AbstractFlowAction
{
    public ulong Id { get; set; }

    public string Name { get; set; }

    public abstract void Excute();
}

ConcreteComponent（具体组件）

public class FlowActionInfo : AbstractFlowAction
{
    public override void Excute()
    {
        Console.WriteLine($"ID:{this.Id},Name:{this.Name}");
    }
}

Decorator（装饰器）

/// <summary>
/// 装饰器
/// </summary>
public abstract class AbstractDecorator : AbstractFlowAction
{
    AbstractFlowAction _action = null;
    public AbstractDecorator(AbstractFlowAction action)
    {
        _action = action;
    }

    public override void Excute()
    {
        this._action.Excute();
    }
}

ConcreteDecorator（具体装饰器）

/// <summary>
/// 内容检查
/// </summary>
public class ContentActionDecorator : AbstractDecorator
{
    public ContentActionDecorator(AbstractFlowAction action) : base(action)
    {
    }

    public override void Excute()
    {
        base.Excute();
        Console.WriteLine("开始内容检查...");
    }
}

 /// <summary>
 /// 格式检查
 /// </summary>
 public class FileFormatActionDecorator : AbstractDecorator
 {
     public FileFormatActionDecorator(AbstractFlowAction action) : base(action)
     {
     }

     public override void Excute()
     {
         base.Excute();
         Console.WriteLine("开始格式检查...");
     }
 }

 /// <summary>
 /// 杀毒动作
 /// </summary>
 public class VirusActionDecorator : AbstractDecorator
 {
     public VirusActionDecorator(AbstractFlowAction action) : base(action)
     {

     }

     public override void Excute()
     {
         base.Excute();
         Console.WriteLine("开始杀毒...");
     }
 }