装饰者模式(Decorator)
首先来看一个例子:
比如,饮料可以分为很多种类,而这里我取一个咖啡,那么这个咖啡呢,有多种形式的,
比如有加糖了的咖啡,有加奶的咖啡,也有加热了的咖啡,也有加了冰块的咖啡。
而各个顾客的选择却是不同的,比如,有的客户是要加糖的咖啡,而有的客户却是要加冰的咖啡,
也就是需求是各种各样的,那么如何实现这种情况呢?
先来看一种愚笨的做法,那就是你可以通过继承来实现,
虽然上面的做法确实可以提供加糖加冰的咖啡,但是,这种方法也太拙劣了吧,
如果我要加糖和加热的咖啡呢?如果我还有更多的需求呢?
如果我新增饮料巧克力奶茶,然后其中也可以加糖,加奶,加热,加冰呢?
如果使用上面的方式来完成上面提到的种种需求的话?
My God !!!
其实从上面的例子中反映出来的问题是,
确实可以通过继承来实现扩展(比如,由咖啡扩展成了加了糖的咖啡),
但是并不一定说使用继承就可以达到弹性设计。
为了解决上面出现的问题,一种新的设计模式应运而生,那就是装饰者模式。
装饰者模式动态的给一个对象添加一些责任(也就是功能),若要扩展功能的话,
装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案,因为装饰者模式比生成子类更加灵活。
下面就来解释装饰者模式了
装饰者模式呢,其实可以看做是一种在已有功能上动态添加新的功能的一种方式,
在不用装饰者模式的前提下,如果要在已有的功能上添加新功能,一般都是可以使用继承的,
但是,继承的缺点呢,在上面的咖啡的例子中也暴露的很明显,同时,使用继承的话,
添加功能不是动态的,因为子类完全继承了父类,
而使用装饰者模式的话,您可以在客户端按照需求一个一个的包装对象,
通过包装对象来添加新功能,
这样便实现了动态添加新功能,
比如,我可以对 Component 通过 ConcreteDecoratorA 来包装一个 State 状态,
或者是通过 ConcreteDecoratorB 来包装一个新的行为(功能)Behavior ,
这样便实现了功能的动态添加。
又比如上面的咖啡的例子,就可以使用装饰者模式来实现,我先是对咖啡使用加糖来包装,
这样就可以得到加糖的咖啡,而后再使用冰来包装加了糖的咖啡,这样就可以得到加了糖,
并且加了冰的咖啡。
其实光这样说是感受不到多少装饰者模式带来的优点的
下面就将上面提到的咖啡这个例子写出来看看吧,这样理解起来便清晰多了
先来看 Drink 类
using System;
namespace Decorator
{
public abstract class Drink
{
///
<summary>
/// 在抽象类中只定义了一个抽象接口
/// 然后可以通过这个抽象接口来给对象动态的添加功能
/// </summary>
public abstract void ShowDrink();
}
}
然后就是一个 Coffee 类
using System;
namespace Decorator
{
public class Coffee
: Drink
{
private string name;
public Coffee(string name)
{
this.name = name;
}
///
<summary>
/// 这里呢,也可以给当前的对象添加一些功能
/// 比如这里就是指定了咖啡的名称
/// 不过在这里添加的功能是静态添加的
/// </summary>
public override void ShowDrink()
{
Console.WriteLine("咖啡名称为:{0} ",
this.name);
}
}
}
下面再来看 DecoratorDrink 类
namespace Decorator
{
public class DecoratorDrink
: Drink
{
///
<summary>
/// 在装饰类中必须要保存一个对于对象的引用
/// 其是继承自 Drink 这个抽象类
/// 它是从外类来扩展
Drink 类
/// 所以 Drink 类并不知道 DecoratorDrink 类的存在
/// </summary>
protected Drink drink;
public DecoratorDrink(Drink drink)
{
this.drink = drink;
}
public override
void ShowDrink()
{
if (drink != null)
{
//必须执行父类的 ShowDrink
//其主要是通过多态来实现的,因为 Coffee 也是 Drink 类型
drink.ShowDrink();
}
}
}
}
还有就是装饰类 Sugar
using System;
namespace Decorator
{
public class Sugar :
DecoratorDrink
{
///
<summary>
/// 必须要有所要扩展的对象
/// 比如扩展咖啡的话,必须要存在咖啡这个对象
/// 同时,这里直接调用了父类的构造函数
/// </summary>
/// <param
name="drink"></param>
public
Sugar(Drink drink)
: base(drink)
{
}
public override
void ShowDrink()
{
//首先必须要调用父类的 ShowDrink
base.ShowDrink();
//然后下面就可以添加新功能了
Console.WriteLine("加糖 ");
}
}
}
装饰类 Milk
using System;
namespace Decorator
{
public class Milk :
DecoratorDrink
{
public Milk(Drink drink)
: base(drink)
{
}
public override void ShowDrink()
{
base.ShowDrink();
//添加新功能
Console.WriteLine("加奶 ");
}
}
}
装饰类 Ice
using System;
namespace Decorator
{
public class Ice : DecoratorDrink
{
public Ice(Drink drink)
: base(drink)
{
}
public override void ShowDrink()
{
base.ShowDrink();
//添加新功能
Console.WriteLine("加冰 ");
}
}
}
装饰类 Hot
using System;
namespace Decorator
{
public class Hot : DecoratorDrink
{
public Hot(Drink drink)
: base(drink)
{
}
public override void ShowDrink()
{
base.ShowDrink();
//添加新功能
Console.WriteLine("加热 ");
}
}
}
最后就是 Main 函数了
using System;
using Decorator;
namespace DecoratorTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Coffee coffee =
new Coffee("咖啡一号");
//给咖啡加糖,也就是使用糖来装饰咖啡
Sugar sugar
= new Sugar(coffee);
//给加了糖的咖啡加热,也就是使用加热来装饰咖啡
Hot hot = new Hot(sugar);
//显示出当前咖啡的状态
hot.ShowDrink();
Console.WriteLine();
coffee = new Coffee("咖啡二号");
sugar = new
Sugar(coffee);
//给加了糖的咖啡加奶
Milk milk = new Milk(sugar);
//给加了糖和奶的咖啡加冰块
Ice ice = new Ice(milk);
ice.ShowDrink();
Console.ReadLine();
}
}
}
最后当然是要看一下效果咯
从 Main 函数中可以看出,我可以方便的通过将各个装饰类组合起来(一个个的新功能添加起来)而成为新产品,
上面呢,就是装饰者模式的一个最基本的应用和介绍了,
其实,装饰者模式呢,它把类中的一些装饰功能移除,再将这些装饰功能写到另外的类中,
这样可以简化核心类的复杂度,同时,面对不同的需求时,可以提供代码得复用,
否则,你要完成需求“咖啡加糖”的话,就得写一个咖啡加糖类,再变点需求又得变一大堆,
通过装饰模式,可以有效的将类的核心功能和装饰功能分离开来,比如上面的 Demo 的核心功能是咖啡,
而装饰功能就是加糖,加奶,加热,加冰这些了,
同时,通过装饰者模式,你可以很好的扩展自己的设计,
比如,上面的 Demo ,如果在后面再来需求,说可以加盐(应该不会有这种需求吧?哈哈哈),
那么你只需再完成一个加盐的装饰类,然后再在客户端动态添加加盐这项新功能就可以了,
而上面提到的这些,用继承几乎上无法避免违背开闭原则。
同时,在这里还必须提一下的就是,装饰模式的装饰顺序很重要,
在上面的 Demo 中无法体现出装饰模式装饰顺序的重要性,
再来看一个装饰的例子,以用来体现出装饰模式装饰顺序的重要,
那就是一个人,它穿衣服,其实是可以用装饰模式来解决的,
因为你可以把内衣,外衣,内裤,外裤,鞋子等等内容都看做一个个的装饰类,
那么这里,装饰顺序就显得比较重要了,
比如,如果你先装饰了外裤,然后再装饰内裤,那就麻烦大了,
因为你变成了超人---典型的内裤外穿~~~~~
从这里可以看出装饰顺序还是很重要的!!!
上面提到的都是装饰模式的优点,而事实上,任何事物都是两面的,
有利必有弊,装饰模式也一样的,
那就是使用装饰模式,会使整个的设计当中出现很多的小类,也就是许许多多的装饰类,
比如,上面的关于咖啡的 Demo 中就出现了 4 个小的装饰类,
如果,一个设计中,装饰模式过度使用的话,会平添很多的小类,
那样的话,会让程序变得更加复杂。
关于装饰模式呢,就谈到这里了~~~
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