设计模式 - 装饰模式

来源：互联网发布：mac上的麻将游戏编辑：程序博客网时间：2024/06/05 02:39

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活。

结构图

结构图好像和Composite模式有点像。确实是，我们后面再讲Decorator和Composite模式的关系。

从结构图中我们可以看出Decorator的子类可以对Component进行一些扩充。这也就是Decorator模式的作用：对一个现有的类进行扩充来满足更多的需求。

继续使用Composite模式里面的例子。假设我们已经有了CGraphic类和CLine类，现在我们想给CLine类增加一个功能：支持线条阴影。那么应该怎么做呢？有很多办法：

1. 直接修改CLine类，在Draw函数里面增加阴影支持。这不是个好办法，我们违反了OOP设计的一个基本原则：开闭原则（我们修改了CLine类，这个会影响到系统里面其他用到CLine的代码）。

2. 继承CLine类，比如CShadowLine类，这是个常见的办法。但是继承不够灵活，一旦生成了CShowLine对象，这个对象就永远带有阴影。当然这个也不见得是坏处。

3. 采用本文介绍的装饰模式。这就在灵活性方面比第二种方式继承好一些，用户可以动态地控制是否需要阴影。当然也有一定的坏处，这个后面再讲。

那么装饰模式是什么工作的呢。

先给出类图：

例子里面的CGraphic就是Component，CLine是ConcreteComponent，CGraphicDecorator是Decorator。先看看CGraphic和CLine类，跟前文（Composite模式）中一模一样。

[cpp] view plaincopy
class CGraphic  
{  
public:  
    virtual void Add(CGraphic* g){};  
    virtual void Remove(CGraphic* g){};  
  
    virtual void Draw() = 0;  
};  
  
class CLine: public CGraphic  
{  
public:  
    virtual void Draw()  
    {  
        std::cout << "Draw line\n";  
    }  
};  

接下来重点看看Decorator类。

[cpp] view plaincopy
class CGraphicDecorator: public CGraphic  
{  
public:  
    CGraphicDecorator()  
    {  
        _g = NULL;  
    }  
    virtual void Draw()  
    {  
        if (_g)  
        {  
            _g->Draw();  
        }  
    }  
  
    virtual ~CGraphicDecorator()  
    {  
        if (_g)  
        {  
            delete _g;  
            _g = NULL;  
        }  
    }  
  
protected:  
    CGraphic* _g;  
};  

CGraphicDecorator继承了CGraphic类，Decorator类的接口和CGraphic类的其他子类的接口一致。这就是说Decorator对客户是透明的，任何使用CLine或者其他子类的地方都可以使用装饰类来代替。
我们看到Decorator基类只是调用保存在里面的CGraphic对象的Draw函数，也就是转发一下。如果我们用CGraphicDecorator（Decorator基类）来代替一个CGraphic对象g，那么得到的结果跟不装饰没有区别。因为装饰对象没有做任何事情。其实CGraphicDecorator只是Decorator的一个接口，当然我们在里面也可以做一些装饰的事情。但是通常我们是在Decorator的子类里面做装饰。（如果应用环境很简单的话，当然可以用一个Decorator类搞定）

再来看看Decorator的子类CShadowDecorator：

[cpp] view plaincopy
class CShadowDecorator: public CGraphicDecorator  
{  
public:  
    CShadowDecorator(CGraphic* g)  
    {  
        _g = g;  
    }  
  
    virtual void Draw()  
    {  
        DrawShadow();  
        CGraphicDecorator::Draw();  
    }  
protected:  
    virtual void DrawShadow()  
    {  
        std::cout <<"CShadowDecorator, Draw shadow\n";  
    }  
};  

这个子类进行了一些装饰工作，这里包括2部分意思：

1. 用传递进来的CGraphic对象（被装饰者）来调用Draw函数，也就是说调用被装饰者的功能；

2. 调用装饰函数DrawShadow，这是个新函数，用来实现阴影效果。

也就是说，我们通过一个装饰类给CLine类扩展了阴影功能。客户端怎么调用呢？我们假设CLine类有个客户，叫做CMyWindow，CMyWindow会使用CGraphic接口在窗口上面画直线。代码如下：就是简单的调用CGraphic的Draw函数。（当然实际代码没这么简单，这里只是突出模式的应用，而省去了其他的代码，比如传递窗口句柄啊，HDC啊等等）

[cpp] view plaincopy
class CMyWindow  
{  
public:  
    void AddGraphic(CGraphic* g)  
    {  
        g->Draw();  
    }  
};  

ok，假如我们要在一个窗口对象上面画一条直线，就这么调用：

[cpp] view plaincopy
CGraphic* g = new CLine();  
    CMyWindow* win = new CMyWindow();  
    win ->AddGraphic(g);  

这样就画了一条直线。那么现在要画带阴影效果的直线，该怎么调用呢?很简单，看下面的代码：

[cpp] view plaincopy
CGraphic* g = new CLine();  
    CGraphic* shadow = new CShadowDecorator(g);  
  
    CMyWindow* win = new CMyWindow();  
    win ->AddGraphic(shadow);  

用CShadowDecorator对CLine对象g进行装饰（增加阴影），然后把shadow传递给CMyWindow对象，这样就在CMyWindow对象上面画出了阴影直线。我们可以很方便地将CLine对象替换成CGraphicDecorator对象，这是因为CGraphicDecorator和CLine一样从CGraphic继承下来，它们具有一致的接口。

装饰模式的优点：

1. 比静态继承更加灵活，Decorator可以动态地添加对象的职责，而且一个Decorator可以为多个CGraphic子类添加职责，上面的例子我们会CLine添加了阴影，当然我们也可以为CText添加阴影，所要做的就是把CText对象作为参数传给CShadowDecorator，从而使得CShadowDecorator可以为CText对象进行装饰。如果用继承的话，那么就得分别给CLine和CText创建2个子类了。而且我们还可以对一个Decorator对象进行装饰，比如创建一个CColorDecorator类，然后把CShadowDecorator对象传给CColorDecorator，那么就可以同时画出阴影和颜色效果。也就是说我们可以使用不同的Decorator类来组合出不同的效果。

2. 避免在层次结构高层的类有太多的特征。我们可以在Decorator类里面慢慢地添加。比如CGraphic类可以很简单，然后CGraphicDecorator以及它的子类里面慢慢的进行装饰以获得更多的功能。

缺点：

会有许多小对象，比如阴影装饰，颜色装饰等等。

通常来说，Decorator可以看成一个对象的外壳。Decorator包装了一个对象，并且进行一些装饰（扩展功能）。也就是说Decorator并没有改变对象的内核，只是通过外壳装饰来改变一个对象的行为。这个和Strategy模式有着根本的区别，Strategy模式是改变对象的内核来改变对象的行为。Strategy模式在后面会讲到。