Decorator裝 飾模式是一種結構型模式,它主要是解決:“過度地使用了繼承來擴展對象的功能”,由于繼承為類型引入的靜態(tài)特質,使得這種擴展方式缺乏靈活性;并且隨著子 類的增多(擴展功能的增多),各種子類的組合(擴展功能的組合)會導致更多子類的膨脹(多繼承)。繼承為類型引入的靜態(tài)特質的意思是說以繼承的方式使某一 類型要獲得功能是在編譯時。所謂靜態(tài),是指在編譯時;動態(tài),是指在運行時。
GoF《設計模式》中說道:動態(tài)的給一個對象添加一些額外的職責。就增加功能而言,Decorator模式比生成子類更為靈活。
下面來看看Decorator模式的結構:
看這個結構好像不是很明白,下面我根據代碼講解一下這個結構。我想了一個場景:我們現在用的手機功能很多,我就用Decorator模式實現一下對某個手機的GSP和藍牙功能擴展。
首先,我們需要一個手機的接口或者是抽象類,我這里就用抽象類來實現,代碼如下:
public abstract class AbstractCellPhone
{
public abstract string CallNumber();
public abstract string SendMessage();
}
AbstractCellPhone也就是結構圖中的Component,然后,我再來實現Nokia和Moto的手機類,這類要繼承AbstractCellPhone,也就是圖中ConcreteComponent類要繼承Component,實現代碼如下:
public class NokiaPhone : AbstractCellPhone
{
public override string CallNumber()
{
return "NokiaPhone call sombody";
}
public override string SendMessage()
{
return "NokiaPhone send a message to somebody";
}
}
public class MotoPhone : AbstractCellPhone
{
public override string CallNumber()
{
return "MotoPhone call sombody";
}
public override string SendMessage()
{
return "MotoPhone send a message to somebody";
}
}
接下來我需要一個Decorator接口或者抽象類,實現代碼如下:
public abstract class Decorator:AbstractCellPhone
{
AbstractCellPhone _phone;
public Decorator(AbstractCellPhone phone)
{
_phone = phone;
}
public override string CallNumber()
{
return _phone.CallNumber();
}
public override string SendMessage()
{
return _phone.SendMessage();
}
}
正如結構圖中,這個Decorator即繼承了AbstractCellPhone,又包含了一個私有的AbstractCellPhone的對象。這樣做的意義是:Decorator類又使用了另外一個Component類。我們可以使用一個或多個Decorator對象來“裝飾”一個Component對象,且裝飾后的對象仍然是一個Component對象。在下來,我要實現GSP和藍牙的功能擴展,它們要繼承自Decorator,代碼如下:
public class DecoratorGPS : Decorator
{
public DecoratorGPS(AbstractCellPhone phone)
: base(phone)
{ }
public override string CallNumber()
{
return base.CallNumber() + " with GPS";
}
public override string SendMessage()
{
return base.SendMessage() + " with GPS";
}
}
public class DecoratorBlueTooth : Decorator
{
public DecoratorBlueTooth(AbstractCellPhone phone)
: base(phone)
{ }
public override string CallNumber()
{
return base.CallNumber() + " with BlueTooth";
}
public override string SendMessage()
{
return base.SendMessage() + " with BlueTooth";
}
}
最后,用客戶端程序驗證一下:
static void
{
AbstractCellPhone phone = new NokiaPhone();
Console.WriteLine(phone.CallNumber());
Console.WriteLine(phone.SendMessage());
DecoratorGPS gps = new DecoratorGPS(phone); //add GSP
Console.WriteLine(gps.CallNumber());
Console.WriteLine(gps.SendMessage());
DecoratorBlueTooth bluetooth = new DecoratorBlueTooth(gps); //add GSP and bluetooth
Console.WriteLine(bluetooth.CallNumber());
Console.WriteLine(bluetooth.SendMessage());
Console.Read();
}
執(zhí)行結果:
NokiaPhone call sombody
NokiaPhone send a message to somebody
NokiaPhone call sombody with GPS
NokiaPhone send a message to somebody with GPS
NokiaPhone call sombody with GPS with BlueTooth
NokiaPhone send a message to somebody with GPS with BlueTooth
從執(zhí)行的結果不難看出擴展功能已被添加。最后再說說Decorator裝飾模式的幾點要點:
1、通過采用組合、而非繼承的手法,Decorator模式實現了在運行時動態(tài)的擴展對象功能的能力,而且可以根據需要擴展多個功能。避免了單獨使用繼承帶來的“靈活性差”和“多子類衍生問題”。
2、Component類在Decorator模式中充當抽象接口的角色,不應該去實現具體的行為。而且Decorator類對于Component類應該透明——換言之Component類無需知道Decorator類,Decorator類是從外部來擴展Component類的功能。
3、Decorator類在接口上表現為is-a Component的繼承關系,即Decorator類繼承了Component類所具有的接口。但在實現上又表現為has-a Component的組合關系,即Decorator類又使用了另外一個Component類。我們可以使用一個或多個Decorator對象來“裝飾”一個Component對象,且裝飾后的對象仍然是一個Component對象。(在這里我想談一下我的理解:當我們實例化一個Component對象后,要給這個對象擴展功能,這時我們把這個Component對象當作參數傳給Decorator的子類的構造函數——也就是擴展方法的功能類。對于引用類型傳參時,實際上只是傳遞對象的地址,這樣,在功能擴展是,操作的應該是同一個對象)
4、Decorator模式并非解決“多子類衍生的多繼承”問題,Decorator模式應用的要點在于解決“主體類在多個方向上的擴展功能”——是為“裝飾”的含義。Decorator是在運行時對功能進行組合。