thinking in Swift：重新審視裝飾器模式

發表於2016-10-05

ThinkingSwift模式

如果在swift中按部就班的談Gof設計模式，這在一開始就是錯誤的命題。原因主要有兩個：

設計模式是基於物件導向的程式設計正規化
實現基於當時的主流程式語言：C++ 和 Java

如今的swift的推薦程式設計正規化並不是物件導向，很多人都大談面向協議、函數語言程式設計我就不展開了；現代的swift中有一些語法特性是當時的語言所不具備的，比如protocol extension，高階函式等。

所以本文將利用swift的語法來談下裝飾器模式在swift下的解決思路。

Decorator pattern

有人翻作裝飾器模式，也有翻成裝飾者模式，英文的名稱就是Decorator pattern。

裝飾器模式能夠實現動態的為物件新增功能，是從一個物件外部來給物件新增功能。裝飾器模式就是基於物件組合的方式，可以很靈活的給物件新增所需要的功能。

直接用程式碼來說明。

用Dish表示菜餚，一道菜有兩個屬性，名稱和價格。然後為了方便測試重寫了description屬性，返回名稱和價格。

class Dish: CustomStringConvertible {

    var name: String
    var price: Int

    init(name: String, price: Int) {
        self.name = name
        self.price = price
    }

    var description: String {
        get {
            return "\(name): \(price)元"
        }
    }
}

class Dish: CustomStringConvertible {

var name: String

var price: Int

init(name: String, price: Int) {

self.name = name

self.price = price

}

var description: String {

get {

return "\(name): \(price)元"

}

再假設有一個菜的訂單物件，接收一個Dish物件後，最後可以通過total方法返回這些菜的總價錢。具體就不實現了，大概這個邏輯。

class DishOrder {

    func append(dish: Dish) {

    }

    func total() -> Int {

    }
}

class DishOrder {

func append(dish: Dish) {

}

func total() -> Int {

}

假設在一個飯館裡，老闆發現這裡的客人點菜的時候喜歡讓廚師多放點鹽，大家都知道非典時期鹽很貴，所以老闆覺得很虧，決定如果一道菜多加鹽就要貴一塊錢。接著又來了一個需求，如果打包帶走，一道菜再加兩塊錢。如果我們不能改變Dish的原始碼（在實際專案中常會遇到這種情況，可能這類定義在第三方的庫裡），要怎麼實現這兩個需求呢？

可以定義兩個裝飾器，注意這兩個裝飾器都要繼承Dish：

// 加鹽的裝飾器
class SaltDishDecorator: Dish {

    init(dish: Dish) {
        super.init(name:"加糖 \(dish.name)", price: dish.price + 1)
    }

}

// 外帶打包的裝飾器
class PackageDishDecorator: Dish {

    init(dish: Dish) {
        super.init(name:"打包 \(dish.name)", price: dish.price + 2)
    }

}

// 加鹽的裝飾器

class SaltDishDecorator: Dish {

init(dish: Dish) {

super.init(name:"加糖 \(dish.name)", price: dish.price + 1)

}

// 外帶打包的裝飾器

class PackageDishDecorator: Dish {

init(dish: Dish) {

super.init(name:"打包 \(dish.name)", price: dish.price + 2)

}

現在我們要表示一道打包帶走的松鼠桂魚就這樣表示了：

let dish = PackageDishDecorator(dish: SaltDishDecorator(dish: Dish(name: "松鼠桂魚", price: 15)))

1	let dish = PackageDishDecorator(dish: SaltDishDecorator(dish: Dish(name: "松鼠桂魚", price: 15)))

這樣我們就可以給任意一道菜增加一些裝飾性的功能。也有人用咖啡舉例子，一杯咖啡可能要加糖，加奶，加巧克力等等。一層包一層。如果取名字的是中國人可能就叫洋蔥模式了。最後使用的時候行為和Dish是一樣的。因為這些Decorator是繼承自Dish的。只是在初始化過程中改變了原有的一些屬性。

缺陷：繼承不是一個優秀的解決方案

程式設計時常常提到的一個指導思想就是組合優於繼承。

繼承最大的問題就在於你只能有一個爹。一個爹的結果就是能力有限，不夠靈活。所以最後還得認一些乾爹。

就拿上面的例子來講，現在是給Dish做了幾個裝飾功能，如果有一天說店裡的點心也要支援這兩個功能（給我來一個加鹽的饅頭！），是不是有要繼承點心類寫兩個裝飾器呢？

利用Swift中的Extension

我們可以這麼理解這個需求，需要有這麼一個方法，接受一個Dish型別的引數，經過處理後返回一個Dish。我們完全可以把這個方法通過extension寫在Dish身上。

extension Dish {

    func salted() -> Dish {
        return Dish(name:"加鹽 \(name)", price: price + 1)
    }

    func packaged() -> Dish {
        return Dish(name:"打包 \(name)", price: price + 2)
    }
}

extension Dish {

func salted() -> Dish {

return Dish(name:"加鹽 \(name)", price: price + 1)

}

func packaged() -> Dish {

return Dish(name:"打包 \(name)", price: price + 2)

}

然後我們就可以鏈式呼叫：

let extenedDish = Dish(name: "松鼠桂魚", price: 15).salted().packaged()

1	let extenedDish = Dish(name: "松鼠桂魚", price: 15).salted().packaged()

更進一步：protocol extension

如果為了將來的擴充套件靈活，也可以把這個裝飾寫到protocol的extension裡。

protocol Product {
    var name: String { get set }
    var price: Int { get set }
}

protocol Salteable: Product {
     func salted() -> Self
}

protocol Product {

var name: String { get set }

var price: Int { get set }

}

protocol Salteable: Product {

func salted() -> Self

}

上面先定義了一個產品的協議，有名稱和價格兩個屬性。
接著再定義了一個繼承Product的Salteable的協議。裡面有一個返回自身的salted方法。接著給這個protocol增加擴充套件實現：

extension Salteable {
  func salted() -> Self {
        var newProduct = self
        newProduct.name = "加鹽 \(name)"
        newProduct.price = price + 1
        return newProduct
    }
}

extension Salteable {

func salted() -> Self {

var newProduct = self

newProduct.name = "加鹽 \(name)"

newProduct.price = price + 1

return newProduct

}

然後我們再定義一個表示小吃的Snack，和菜一樣也有兩個屬性。

struct Snack: CustomStringConvertible {

    var name: String
    var price: Int

    init(name: String, price: Int) {
        self.name = name
        self.price = price
    }

    var description: String {
        get {
            return "\(name): \(price)元"
        }
    }
}

struct Snack: CustomStringConvertible {