C#面向对象设计模式学习笔记(9) Decorator 装饰模式(结构型模式)

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（编译时）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（多继承）。

如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态（运行时）地实现？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”所导致的影响将为最低？

意图（Intent） 

动态地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言，Decorator模式比生成子类更为灵活。

 

 

public abstract class Tank
{
    public abstract void Shot();
    public abstract void Run();
}

public abstract class Decorator : Tank   //接口继承
{
    private Tank tank;//Has-A 对象组合

    public Decorator(Tank tank)
    {
        this.tank = tank;
    }

    public override void Shot()
    {
        tank.Shot();
    }

    public override void Run()
    {
        tank.Run();
    }
}

/// <summary>
/// 装饰类A
/// </summary>
public class DecoratorA : Decorator
{
    public DecoratorA(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

    public override void Shot()
    {
        //红外功能扩展
        //Do Shot...
        base.Shot();
    }

    public override void Run()
    {
        //红外功能扩展
        //Do Run...
        base.Run();
    }
}

/// <summary>
/// 装饰类B
/// </summary>
public class DecoratorB : Decorator
{
    public DecoratorB(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

    public override void Shot()
    {
        //水陆两栖功能扩展
        //Do Shot...
        base.Shot();
    }

    public override void Run()
    {
        //水陆两栖功能扩展
        //Do Run...
        base.Run();
    }
}

/// <summary>
/// 装饰类C
/// </summary>
public class DecoratorC : Decorator
{
    public DecoratorC(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

    public override void Shot()
    {
        //卫星定位功能扩展
        //Do Shot...
        base.Shot();
    }

    public override void Run()
    {
        //卫星定位功能扩展
        //Do Run...
        base.Run();
    }
}

class App
{
    public static void Main()
    {
        Tank tank = new T50();
        DecoratorA da = new DecoratorA(tank);//红外功能扩展
        DecoratorA db = new DecoratorA(da);//水陆两栖功能扩展
        DecoratorA dc = new DecoratorA(db);//卫星定位功能扩展
    }
}

要点：

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。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。

Decorator模式并非解决“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。

适用性 

在以下情况下应当使用装饰模式：

1.需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加责任。

2.需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地撤销。

3.需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变得不现实。