装饰模式
动机
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在某种情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”,由于继承为类型引入的静态特质,使得这些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。
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如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态的实现?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”所导致的影响将为最低?
没有使用模式:
class Stream{public: virtual char Read(int number) = 0; virtual void Seek(int position) = 0; virtual void Write(char data) = 0; virtual ~Stream() { }};//主体类class FileStream: public Stream { virtual char Read(int number) { //读文件流 } virtual void Seek(int position) { //定位文件流 } virtual void Write(char data) { //写文件流 }};class NetworkStream: public Stream{public: virtual char Read(int number) { //读网络流 } virtual void Seek(int position) { //定位网络流 } virtual void Write(char data) { //写网络流 }};class MemoryStream: public Stream{public: virtual char Read(int number) { //读内存流 } virtual void Seek(int position) { //定位内存流 } virtual void Write(char data) { //写内存流 }};class CryptoFileStream: public FileStream{public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作 FileStream::Read(number); } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作 FileStream::Seek(position); //额外的加密操作 } virtual void Write(char data) { //额外的加密操作 FileStream::Write(data); //额外的加密操作 }};class CryptoNetworkStream: public NetworkStream{public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作 NetworkStream::Read(number); } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作 NetworkStream::Seek(position); //额外的加密操作 } virtual void Write(char data) { //额外的加密操作 NetworkStream::Write(data); //额外的加密操作 }};class CryptoMemoryStream: public MemoryStream{public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作 MemoryStream::Read(number); } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作 MemoryStream::Seek(position); //额外的加密操作 } virtual void Write(char data) { //额外的加密操作 MemoryStream::Write(data); //额外的加密操作 }};class BufferFileStream: public FileStream{ //缓冲};class BufferFNetworkStream: public NetworkStream{ //缓冲};class BufferMemoryStream: public MemoryStream{ //缓冲};复制代码
使用模式:
class Stream{public: virtual char Read(int number) = 0; virtual void Seek(int position) = 0; virtual void Write(char data) = 0; virtual ~Stream() { }};//主体类class FileStream: public Stream { virtual char Read(int number) { //读文件流 } virtual void Seek(int position) { //定位文件流 } virtual void Write(char data) { //写文件流 }};class NetworkStream: public Stream{public: virtual char Read(int number) { //读网络流 } virtual void Seek(int position) { //定位网络流 } virtual void Write(char data) { //写网络流 }};class MemoryStream: public Stream {public: virtual char Read(int number) { //读内存流 } virtual void Seek(int position) { //定位内存流 } virtual void Write(char data) { //写内存流 }};class DecoratorStream: public Stream {protected: Steam* stream; //new ....};class CryptoStream: public DecoratorStream {public: CryptoStream(Stream* stm): stream(stm) { } virtual char Read(int number) { //额外的加密操作 stream->Read(number); } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作 stream->Seek(position); //额外的加密操作 } virtual void Write(char data) { //额外的加密操作 stream->Write(data); //额外的加密操作 }};//缓冲class BufferStream: public DecoratorStream {public: BufferStream(Stream* stm): stream(stm) { }};void Process { FileStream* fs = new FileStream(); CryptoStream* fs1 = new CryptoStream(s1);}复制代码
模式定义
- 动态(组合)地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言,Decorator 模式比生成子类(继承)更为灵活(消除重复代码 & 减少子类的个数)。
要点总结
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通过才用组合而非继承的手法, Decorator 模式实现了在运行时动态扩展对象功能的能力,而且可以根据需要扩展多个功能。避免了使用继承带来的“灵活性”和“多子类衍生问题”。
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Decorator 类在接口上表现为 is-a Component 的继承关系,即 Decorator 类继承了 Component 类所具有的接口。但在实现上有表现为 has-a Component 的组合关系,即 Decorator 类又使用了另外一个 Component 类。
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Decorator 模式的目的并非解决“多子类衍生的多继承”问题, Decorator 模式应用的要点在于解决“主体类在多个方向上的扩展功能”----是为“装饰”的含义。