Kotlin~Decorator装饰器模式

news2024/11/18 4:28:55

概念

装饰模式指的是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。可以运行时动态添加新的功能，而无需改变原来的代码。
特点：

灵活扩展新的功能
动态添加额外职责

角色介绍

Component: 抽象组件，定义抽象规范
ConcreteComponent：具体子类，实现抽象构建声明的方法
Decorator：抽象装饰器，也是抽象构建类的子类，维护一个指向抽象构建类的引用，通过引用调用装饰之前构建对象的方法，并通过子类扩展方法，最终达到装饰的目的。
ConcreteDecorator：具体装饰器，继承抽象装饰器，可以调用抽象装饰器定义的方法也可以添加新的方法。

UML

装饰器

代码实现

kt中实现装饰器有两种方式
一，类委托
通过by关键字将装饰类的所有方法委托给一个被装饰的类对象，只需复写装饰的方法即可。

interface Coffee {
    val name: String
    fun cost(): Float
}

class SimpleCoffee : Coffee {
    override val name: String = "咖啡"
    override fun cost(): Float = 6f
}

abstract class CoffeeDecorator(protected val coffee: Coffee) : Coffee by coffee
class MilkDecorator(coffee: Coffee) : CoffeeDecorator(coffee) {
    override val name: String = "牛奶${coffee.name}"
    override fun cost(): Float {
        return coffee.cost() + 2
    }
}

class SugarDecorator(coffee: Coffee) : CoffeeDecorator(coffee) {
    override val name: String = "多糖${coffee.name}"
    override fun cost(): Float {
        return coffee.cost() + 3
    }
}

fun main() {
    val coffee: Coffee = SimpleCoffee()
    val coffeeWithMilk: Coffee = MilkDecorator(coffee)
    val coffeeWithMilkAndSugar: Coffee = SugarDecorator(coffeeWithMilk)
    println("${coffee.name} -> ${coffee.cost()}")
    println("${coffeeWithMilk.name} -> ${coffeeWithMilk.cost()}")
    println("${coffeeWithMilkAndSugar.name} -> ${coffeeWithMilkAndSugar.cost()}")
}

二，使用扩展函数
该方式只能新增新的方法，不能复写原有方法。且复写的方法只在相应的模块有效其他地方无效。

优缺点

优点

提高灵活性和可扩展性
简便不同的组合
提高可维护性

缺点

代码复杂性增加
增加性能开销

应用场景

在不影响其他对象的情况下，为单个对象增加新功能，动态组合各种可选功能。

GUI可视化组件
通信协议
日志系统
权限控制系统

总结

通过装饰器模式，我们可以复写行为、直接调用原有方法，还可以扩展行为。
相似模式对比：

模式	目的	模式主要角色	应用场景
Builder生成器	分布构建复杂对象	指挥者，生成器	构建具有复杂逻辑的对象
Composite组合	表示具有层次结构的对象	组合类和叶子节点	树形结构和递归结构
Decorator装饰器	动态添加新功能	抽象组件和装饰器	功能组合和扩展