定义
装饰模式（Decorator Pattern），又称为包装模式，是一种结构型设计模式。它允许在不改变现有对象结构的情况下，动态地添加新的功能。通过将每个功能封装在单独的装饰器类中，并且这些装饰器类通过引用原始对象来实现功能的组合，从而提供了灵活性和可扩展性的优势。装饰模式避免了通过继承方式增加功能所带来的复杂性，使得功能的添加和组合更加高效和清晰。为什么使用装饰模式？
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灵活性和可扩展性
- 装饰模式允许按需动态地添加或移除对象的功能，而不会影响其他部分的代码。
- 通过组合不同的装饰器类，可以创建出多种不同的对象组合，以满足不同的需求，避免了静态继承所带来的类爆炸问题。
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单一职责原则
- 每个装饰器类只关注于一个特定的功能或责任，这符合单一职责原则，使得代码结构更加清晰和易于维护。
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透明性
- 装饰器类与原始对象实现相同的接口，因此对客户端来说是透明的。
- 客户端可以像使用原始对象一样使用装饰后的对象，无需关心对象内部的具体装饰结构。
装饰模式的实现步骤
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抽象组件类
- 定义了被装饰对象的接口，它可能是一个抽象类或接口，包含了所有具体组件类和装饰器类都会实现的方法（抽象被装饰者的行为）。
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具体组件类
- 实现抽象组件接口，表示原始对象的基本行为或功能（继承抽象组件类，被装饰者行为的具体实现）。
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抽象装饰器类
- 扩展了抽象组件类，同时持有一个指向抽象组件对象的引用。
- 这个类可以选择性地添加一些额外的行为，但其主要作用是通过引用调用原始对象的方法（继承抽象组件类）。
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具体装饰器类
- 扩展了抽象装饰器类，通过在调用父类方法前后添加新的行为来实现功能的扩展。
- 具体装饰器类可以是多个，可以互相组合，以形成复杂的装饰结构（继承抽象装饰器类）。
优缺点和适用场景
优点
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灵活性
- 动态地为对象添加功能，避免了静态继承的限制。
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可扩展性
- 通过组合不同的装饰器类，可以实现多种功能组合，符合开闭原则。
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单一职责原则
- 每个装饰器类只关注于一个功能，使得代码结构清晰。
缺点
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复杂性增加
- 可能会导致装饰器类的数量增加，增加了系统的复杂度和理解难度。
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装饰顺序问题
- 如果装饰器的顺序不正确，可能会影响最终的功能实现。
适用场景
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动态添加功能
- 当需要动态地为对象添加额外功能时，而又不希望生成大量子类时，可以使用装饰模式。
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透明且灵活地扩展对象的功能
- 当需要透明且灵活地扩展对象的功能时，装饰模式尤为适用，例如在不影响其他对象的情况下动态添加功能。
咖啡店的例子
假设我们有一个咖啡店，卖基础的咖啡和各种附加调料（如牛奶、糖、巧克力等）。我们可以使用装饰模式来实现这种功能扩展。#include <iostream>
#include <memory> // 提供智能指针的定义和实现
// 抽象组件类：咖啡
class Coffee {
public:
virtual ~Coffee() {}
// 获取咖啡描述的方法，纯虚函数
virtual std::string getDescription() const = 0;
// 获取咖啡价格的方法，纯虚函数
virtual double cost() const = 0;
};
// 具体组件类：基本咖啡
class BasicCoffee : public Coffee {
public:
// 实现获取描述的方法
std::string getDescription() const override {
return "Basic Coffee";
}
// 实现获取价格的方法
double cost() const override {
return 5.0; // 基本咖啡的价格
}
};
// 抽象装饰器类：咖啡装饰器
class CoffeeDecorator : public Coffee {
protected:
// 持有一个指向被装饰对象的指针
std::shared_ptr<Coffee> coffee;
public:
// 构造函数，接受一个被装饰对象的指针
CoffeeDecorator(std::shared_ptr<Coffee> coffee) : coffee(coffee) {}
// 实现获取描述的方法，调用被装饰对象的方法
std::string getDescription() const override {
return coffee->getDescription();
}
// 实现获取价格的方法，调用被装饰对象的方法
double cost() const override {
return coffee->cost();
}
};
// 具体装饰器类：牛奶装饰器
class MilkDecorator : public CoffeeDecorator {
public:
// 构造函数，接受一个被装饰对象的指针
MilkDecorator(std::shared_ptr<Coffee> coffee) : CoffeeDecorator(coffee) {}
// 实现获取描述的方法，添加牛奶的描述
std::string getDescription() const override {
return coffee->getDescription() + ", Milk";
}
// 实现获取价格的方法，添加牛奶的价格
double cost() const override {
return coffee->cost() + 1.5; // 牛奶的价格
}
};
// 具体装饰器类：糖装饰器
class SugarDecorator : public CoffeeDecorator {
public:
// 构造函数，接受一个被装饰对象的指针
SugarDecorator(std::shared_ptr<Coffee> coffee) : CoffeeDecorator(coffee) {}
// 实现获取描述的方法，添加糖的描述
std::string getDescription() const override {
return coffee->getDescription() + ", Sugar";
}
// 实现获取价格的方法，添加糖的价格
double cost() const override {
return coffee->cost() + 0.5; // 糖的价格
}
};
int main() {
// 创建一个基本咖啡对象
std::shared_ptr<Coffee> basicCoffee = std::make_shared<BasicCoffee>();
std::cout << "Description: " << basicCoffee->getDescription() << ", Cost: " << basicCoffee->cost() << " RMB" << std::endl;
// 用牛奶装饰基本咖啡
std::shared_ptr<Coffee> coffeeWithMilk = std::make_shared<MilkDecorator>(basicCoffee);
std::cout << "Description: " << coffeeWithMilk->getDescription() << ", Cost: " << coffeeWithMilk->cost() << " RMB" << std::endl;
// 再用糖装饰已加牛奶的咖啡
std::shared_ptr<Coffee> coffeeWithMilkAndSugar = std::make_shared<SugarDecorator>(coffeeWithMilk);
std::cout << "Description: " << coffeeWithMilkAndSugar->getDescription() << ", Cost: " << coffeeWithMilkAndSugar->cost() << " RMB" << std::endl;
return 0;
}
标签：std,器类,coffee,对象,getDescription,笔记,设计模式,装饰 From： https://www.cnblogs.com/best-doraemon/p/18303979