【23种设计模式】装饰模式(九)

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所属分类:.NET技术
摘要

装饰模式,英文名称:Decorator Pattern。我第一次看到这个名称想到的是另外一个词语“装修”,我就说说我对“装修”的理解吧,大家一定要看清楚,是“装修”,不是“装饰”。在房子装修的过程中,各种功能可以相互组合,来增加房子的功用。类似的,如果我们在软件系统中,要给某个类型或者对象增加功能,如果使用“继承”的方案来写代码,就会出现子类暴涨的情况。比如:IMarbleStyle是大理石风格的一个功能,IKeepWarm是保温的一个接口定义,IHouseSecurity是房子安全的一个接口,就三个接口来说,House是我们房子,我们的房子要什么功能就实现什么接口,如果房子要的是复合功能,接口不同的组合就有不同的结果,这样就导致我们子类膨胀严重,如果需要在增加功能,子类会成指数增长。


前言

装饰模式,英文名称:Decorator Pattern。我第一次看到这个名称想到的是另外一个词语“装修”,我就说说我对“装修”的理解吧,大家一定要看清楚,是“装修”,不是“装饰”。在房子装修的过程中,各种功能可以相互组合,来增加房子的功用。类似的,如果我们在软件系统中,要给某个类型或者对象增加功能,如果使用“继承”的方案来写代码,就会出现子类暴涨的情况。比如:IMarbleStyle是大理石风格的一个功能,IKeepWarm是保温的一个接口定义,IHouseSecurity是房子安全的一个接口,就三个接口来说,House是我们房子,我们的房子要什么功能就实现什么接口,如果房子要的是复合功能,接口不同的组合就有不同的结果,这样就导致我们子类膨胀严重,如果需要在增加功能,子类会成指数增长。

装饰模式的定义

上述的问题的根源在于我们“过度地使用了继承来扩展对象的功能”,由于继承为类型引入的静态特质,所谓静态特质,就是说如果想要某种功能,我们必须在编译的时候就要定义这个类,这也是强类型语言的特点。静态,就是指在编译的时候要确定的东西;动态,是指运行时确定的东西。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(即运行时)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”所导致的影响降为最低?装饰者模式解决此问题应运而生,动态地给一个对象增加一些额外的职责。

装饰模式的组成

  • 抽象构件角色(Component):给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。

  • 具体构件角色(Concrete Component):定义一个将要接收附加责任的类。

  • 装饰角色(Decorator):持有一个构件(Component)对象的实例,并实现一个与抽象构件接口一致的接口。

  • 具体装饰角色(Concrete Decorator):负责给构件对象添加上附加的责任。
    【23种设计模式】装饰模式(九)

装饰模式的实现

以装修房子为例,完成装饰着模式的代码实现

房子定义
    /// <summary>     /// 该抽象类就是房子抽象接口的定义,该类型就相当于是Component类型,是饺子馅,需要装饰的,需要包装的     /// </summary>     public abstract class House     {         /// <summary>         /// 房子的装修方法--该操作相当于Component类型的Operation方法         /// </summary>         public abstract void Renovation();     }    /// <summary>     /// MyHouse的房子,我要按我的要求做房子,相当于ConcreteComponent类型     /// </summary>     public sealed class MyHouse : House     {         public override void Renovation()         {             Console.WriteLine("装修我的房子");         }     } 
装饰类的定义
 /// <summary>     /// 该抽象类就是装饰接口的定义,该类型就相当于是Decorator类型,如果需要具体的功能,可以子类化该类型     /// </summary>     public abstract class DecorationStrategy : House //关键点之二,体现关系为Is-a,有了这个关系,装饰的类也可以继续装饰了     {         //通过组合方式引用Decorator类型,该类型实施具体功能的增加         //这是关键点之一,包含关系,体现为Has-a         protected House _house;          //通过构造器注入,初始化平台实现         protected DecorationStrategy(House house)         {             this._house = house;         }          //该方法就相当于Decorator类型的Operation方法         public override void Renovation()         {             if (this._house != null)             {                 this._house.Renovation();             }         }     }  
安全需求类装饰定义
/// <summary>     /// 具有安全功能的设备,可以提供监视和报警功能,相当于ConcreteDecoratorA类型     /// </summary>     public sealed class HouseSecurityDecorator : DecorationStrategy     {         public HouseSecurityDecorator(House house) : base(house) { }          public override void Renovation()         {             base.Renovation();             Console.WriteLine("增加安全系统");         }     } 
保暖需求类装饰定义
 /// <summary>     /// 具有保温接口的材料,提供保温功能,相当于ConcreteDecoratorB类型     /// </summary>     public sealed class KeepWarmDecorator : DecorationStrategy     {         public KeepWarmDecorator(House house) : base(house) { }          public override void Renovation()         {             base.Renovation();             Console.WriteLine("增加保温的功能");         }     } 
调用
   public void RunTest()         {             //这就是我们需要装饰的房子             House myselfHouse = new MyHouse();              DecorationStrategy securityHouse = new HouseSecurityDecorator(myselfHouse);             securityHouse.Renovation();              /*              * 此时房子就有了安全系统了.....              */              //【1】如果我既要安全系统又要保暖呢,继续装饰就行             //DecorationStrategy securityAndWarmHouse = new KeepWarmDecorator(myselfHouse);             //securityAndWarmHouse.Renovation();               Console.WriteLine("rn*****************************rn");              //【2】如果我既要安全系统又要保暖呢,继续装饰就行【和上边的进行运行比对】             //【对运行结果难理解的话,打断点单步执行进行理解】              DecorationStrategy securityAndWarmHouse1 = new KeepWarmDecorator(securityHouse);             securityAndWarmHouse1.Renovation();         } 

【23种设计模式】装饰模式(九)

装饰模式的优缺点

优点
  • 把抽象接口与其实现解耦。

  • 抽象和实现可以独立扩展,不会影响到对方。

  • 实现细节对客户透明,对用户隐藏了具体实现细节。

缺点
  • 增加了系统的复杂度