C#設計模式系列：裝飾模式（Decorator）

libingql發表於2014-03-30
C#設計模式

1. 裝飾模式簡介

　　裝飾模式動態地給一個物件新增額外的職責。例如一幅畫有沒有畫框都可以掛在牆上，畫就是被裝飾者。但是通常都是有畫框的。在掛在牆上之前，畫可以被蒙上玻璃，裝到框子裡，所以在畫上加一層畫框，並把它們組合成一個整體——有框的畫。這樣隨著不斷有新的裝飾的加入，就給商品不斷地打上包裝，變成一個功能更讓人滿意的商品。這種不斷打包裝的過程就是裝飾。

1.1 定義

　　裝飾模式提供了一種給類增加功能的方法。它通過動態地組合物件，可以給原有的類新增新的程式碼，而無須修改現有程式碼。因此引入bug或產生意外副作用的機會將大幅度減少。

1.2 使用頻率

　　 中等

2. 裝飾模式結構圖

2.1 結構圖

2.2 參與者

　　裝飾模式參與者：

　　◊ Component：定義一個物件介面，可以給這些物件動態地新增職責

　　◊ ConcreteComponent：定義一個物件，可以給這個物件新增一些職責

　　◊ Decorator：維持一個指向Component的指標，並定義一個與Component介面一致的介面

　　◊ ConcreteDecorator：負責向ConcreteComponent新增功能

　　在裝飾模式中，Decorator定義了一個裝飾介面類。因為Decorator與ConcreteComponent繼承同一個介面，所以繼承Decorator的類ConcreteDecorator可以使用ConcreteComponent的方法，再在ConcreteDecorator裡面加入一些新的方法，也就是裝飾，就成為了一個包裝好的裝飾類。

3、裝飾模式結構實現

　　Component.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural
{
    public abstract class Component
    {
        public abstract void Operation();
    }
}

　　ConcreteComponent.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural
{
    public class ConcreteComponent : Component
    {
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine("ConcreteComponent.Operation()");
        }
    }
}

　　Decorator.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural
{
    public abstract class Decorator : Component
    {
        protected Component component;

        public void SetComponent(Component component)
        {
            this.component = component;
        }
        
        public override void Operation()
        {
            if (component != null)
            {
                component.Operation();
            }
        }
    }
}

　　ConcreteDecoratorA.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural
{
    public class ConcreteDecoratorA : Decorator
    {
        public override void Operation()
        {
            base.Operation();
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA.Operation()");
        }
    }
}

　　ConcreteDecoratorB.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural
{
    public class ConcreteDecoratorB : Decorator
    {
        public override void Operation()
        {
            base.Operation();
            AddedBehavior();
            Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB.Operation()");
        }

        void AddedBehavior()
        {
        }
    }
}

　　Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using DesignPatterns.DecoratorPattern.Structural;

namespace DesignPatterns.DecoratorPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create ConcreteComponent and two Decorators
            ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
            ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
            ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();

            // Link decorators
            d1.SetComponent(c);
            d2.SetComponent(d1);

            d2.Operation();
        }
    }
}

　　執行輸出：

ConcreteComponent.Operation()
ConcreteDecoratorA.Operation()
ConcreteDecoratorB.Operation()
請按任意鍵繼續. . .

4、裝飾模式應用分析

　　裝飾模式適用情形：

　　◊ 在不影響其他物件的情況下，以動態、透明的方式給單個物件新增職責

　　◊ 處理那些可以撤銷的職責

　　裝飾模式的特點：

　　◊ 比靜態類更靈活。使用裝飾模式可以很容易地向物件新增職責的方式。可以用新增和分離的方法，對裝飾在執行時新增和刪除職責。相比之下，繼承機制要求為每個新增的職責建立一個新的子類。這會產生很多新的類，並會增加系統的複雜度。

　　◊ 使用裝飾模式可以很容易地重複新增一個特性，而兩次繼承特性類則極容易出錯。

　　◊ 為了避免處理頂層的類有太多的特徵。裝飾模式下，你可以定義一個簡單的類，並用裝飾類給它逐漸地新增功能。這樣可以從簡單的部件組合出複雜的功能，具有低依賴性和地複雜性。

　　◊ 有許多小物件。採用裝飾模式進行系統設計往往會產生許多看上去類似的小物件，儘管對於瞭解這些系統的人來說，很容易進行定製，但是很難學習這些系統，排錯很惡化呢困難。

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