1. 首页
2. 设计模式
3. 本页

【设计模式】第5篇-装饰器模式

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 & 减少子类个数）。

动机

• 在某些情况下我们可能会“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，使得这种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。
• 如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态地实现？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？

结构

要点

• 通过采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“灵活性差”和“多子类衍生问题”。
• 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。但在实现上又
  表现为has-a Component的组合关系，即Decorator类又使用了
  另外一个Component类。
• 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。

代码

//业务操作
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{
public:
    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
    }
};
//扩展操作
class CryptoFileStream :public FileStream{
public:
    virtual char Read(int number){
        //额外的加密操作...
        FileStream::Read(number);//读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){
        //额外的加密操作...
        FileStream::Seek(position);//定位文件流
        //额外的加密操作...
    }
    virtual void Write(byte data){
        //额外的加密操作...
        FileStream::Write(data);//写文件流
        //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);//读网络流
    }
    virtual void Seek(int position){
        //额外的加密操作...
        NetworkStream::Seek(position);//定位网络流
        //额外的加密操作...
    }
    virtual void Write(byte data){
        //额外的加密操作...
        NetworkStream::Write(data);//写网络流
        //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);//读内存流
    }
    virtual void Seek(int position){
        //额外的加密操作...
        MemoryStream::Seek(position);//定位内存流
        //额外的加密操作...
    }
    virtual void Write(byte data){
        //额外的加密操作...
        MemoryStream::Write(data);//写内存流
        //额外的加密操作...
    }
};
class BufferedFileStream : public FileStream{
    //...
};
class BufferedNetworkStream : public NetworkStream{
    //...
};
class BufferedMemoryStream : public MemoryStream{
    //...
}
class CryptoBufferedFileStream :public FileStream{
public:
    virtual char Read(int number){
        //额外的加密操作...
        //额外的缓冲操作...
        FileStream::Read(number);//读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){
        //额外的加密操作...
        //额外的缓冲操作...
        FileStream::Seek(position);//定位文件流
        //额外的加密操作...
        //额外的缓冲操作...
    }
    virtual void Write(byte data){
        //额外的加密操作...
        //额外的缓冲操作...
        FileStream::Write(data);//写文件流
        //额外的加密操作...
        //额外的缓冲操作...
    }
};
void Process(){
        //编译时装配
    CryptoFileStream *fs1 = new CryptoFileStream();
    BufferedFileStream *fs2 = new BufferedFileStream();
    CryptoBufferedFileStream *fs3 =new CryptoBufferedFileStream();
}

//业务操作
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{
public:
    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
    }
};
//扩展操作
DecoratorStream: public Stream{
protected:
    Stream* stream;//...
    DecoratorStream(Stream * stm):stream(stm){
    }
};
class CryptoStream: public DecoratorStream {
public:
    CryptoStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){
    }
    virtual char Read(int number){
        //额外的加密操作...
        stream->Read(number);//读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){
        //额外的加密操作...
        stream::Seek(position);//定位文件流
        //额外的加密操作...
    }
    virtual void Write(byte data){
        //额外的加密操作...
        stream::Write(data);//写文件流
        //额外的加密操作...
    }
};
class BufferedStream : public DecoratorStream{
    Stream* stream;//...
public:
    BufferedStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){
    }
    //...
};
void Process(){
    //运行时装配
    FileStream* s1=new FileStream();
    CryptoStream* s2=new CryptoStream(s1);
    BufferedStream* s3=new BufferedStream(s1);
    BufferedStream* s4=new BufferedStream(s2);
}