设计模式之装饰器模式

装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许动态地为对象添加新的行为，同时不改变其结构。通过将对象包裹在一个装饰器中，可以在运行时为对象添加额外的功能。

在装饰器模式中，有四个主要角色：

抽象组件（Component）：定义了被装饰对象的接口，是装饰器和被装饰对象的共同基类或接口。它声明了一组操作，这些操作可以在具体组件或其装饰器中实现。

具体组件（Concrete Component）：实现了抽象组件接口，是被装饰的对象。

抽象装饰器（Decorator）：也是抽象组件的子类或接口，持有一个指向抽象组件的引用。它的主要作用是为具体组件或其他装饰器提供一个公共的接口，并在其中维护一些额外的状态和行为。

具体装饰器（Concrete Decorator）：实现了抽象装饰器接口，是具体的装饰器类。它在装饰器模式中扮演了具体的装饰角色，对组件进行具体的装饰或增强。

装饰器模式的关键思想是将对象包裹在装饰器中，这样可以在不修改原始对象的情况下，动态地为对象添加新的行为或功能。这种设计模式使得功能的添加和扩展更加灵活，可以组合不同的装饰器，以达到不同的功能组合。

示例：
假设我们有一个简单的咖啡店，其中有一种基本的咖啡（ConcreteComponent），我们可以为这种咖啡添加调料（具体装饰器）来制作各种口味的咖啡。

csharp
Copy code
// 抽象组件
public interface ICoffee
{
string GetDescription();
double GetCost();
}

// 具体组件
public class BasicCoffee : ICoffee
{
public string GetDescription()
{
return "Basic Coffee";
}

public double GetCost()
{
    return 2.0;
}

}

// 抽象装饰器
public abstract class CoffeeDecorator : ICoffee
{
protected ICoffee coffee;

public CoffeeDecorator(ICoffee coffee)
{
    this.coffee = coffee;
}

public virtual string GetDescription()
{
    return coffee.GetDescription();
}

public virtual double GetCost()
{
    return coffee.GetCost();
}

}

// 具体装饰器
public class MilkDecorator : CoffeeDecorator
{
public MilkDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee)
{
}

public override string GetDescription()
{
    return base.GetDescription() + ", Milk";
}

public override double GetCost()
{
    return base.GetCost() + 0.5;
}

}

// 具体装饰器
public class SugarDecorator : CoffeeDecorator
{
public SugarDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee)
{
}

public override string GetDescription()
{
    return base.GetDescription() + ", Sugar";
}

public override double GetCost()
{
    return base.GetCost() + 0.3;
}

}
在上述示例中，ICoffee是抽象组件接口，BasicCoffee是具体组件实现。CoffeeDecorator是抽象装饰器，MilkDecorator和SugarDecorator是具体装饰器，它们都继承自CoffeeDecorator。通过装饰器，我们可以动态地给咖啡添加不同的调料，而不需要修改咖啡的实现。例如，我们可以通过以下方式为咖啡添加调料：

csharp
Copy code
ICoffee basicCoffee = new BasicCoffee();
Console.WriteLine("Description: " + basicCoffee.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + basicCoffee.GetCost());

ICoffee coffeeWithMilk = new MilkDecorator(basicCoffee);
Console.WriteLine("Description: " + coffeeWithMilk.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + coffeeWithMilk.GetCost());

ICoffee coffeeWithMilkAndSugar = new SugarDecorator(coffeeWithMilk);
Console.WriteLine("Description: " + coffeeWithMilkAndSugar.GetDescription());
Console.WriteLine("Cost: $" + coffeeWithMilkAndSugar.GetCost());
输出结果：

Description: Basic Coffee
Cost: $2
Description: Basic Coffee, Milk
Cost: $2.5
Description: Basic Coffee, Milk, Sugar
Cost: $2.8

通过装饰器模式，我们可以方便地根据需求组合不同的装饰器，从而实现不同的咖啡口味，并且这些功能的扩展是灵活和可维护的。