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.Net装饰模式

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一、动机(Motivate)

在房子装修的过程中,各种功能可以相互组合,来增加房子的功用。类似的,如果我们在软件系统中,要给某个类型或者对象增加功能,如果使用“继承”的方案来写代码,就会出现子类暴涨的情况。比如:IMarbleStyle是大理石风格的一个功能,IKeepWarm是保温的一个接口定义,IHouseSecurity是房子安全的一个接口,就三个接口来说,House是我们房子,我们的房子要什么功能就实现什么接口,如果房子要的是复合功能,接口不同的组合就有不同的结果,这样就导致我们子类膨胀严重,如果需要在增加功能,子类会成指数增长。这个问题的根源在于我们“过度地使用了继承来扩展对象的功能”,由于继承为类型引入的静态特质(所谓静态特质,就是说如果想要某种功能,我们必须在编译的时候就要定义这个类,这也是强类型语言的特点。静态,就是指在编译的时候要确定的东西;动态,是指运行时确定的东西),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(多继承)。如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态(即运行时)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”所导致的影响降为最低?

二、意图(Intent)

动态地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言,Decorator模式比生成子类更为灵活。        ——  《设计模式》GoF

三、结构图(Structure)

四、模式的组成

在装饰模式中的各个角色有:
(1)、抽象构件角色(Component):给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。
(2)、具体构件角色(Concrete Component):定义一个将要接收附加责任的类。
(3)、装饰角色(Decorator):持有一个构件(Component)对象的实例,并实现一个与抽象构件接口一致的接口。
(4)、具体装饰角色(Concrete Decorator):负责给构件对象添加上附加的责任。

五 、装饰模式的具体代码实现

继续拿盖房子来说事吧。

/// <summary>
/// 该抽象类就是房子抽象接口的定义,该类型就相当于是Component类型,是饺子馅,需要装饰的,需要包装的
/// </summary>
public abstract class House
{
    public abstract void Renovation();//房子的装修方法--该操作相当于Component类型的Operation方法
}

/// <summary>
/// 该抽象类就是装饰接口的定义,该类型就相当于是Decorator类型,如果需要具体的功能,可以子类化该类型
/// </summary>
public abstract class DecorationStrategy : House //关键点之二,体现关系为Is-a,有这这个关系,装饰的类也可以继续装饰了
{
    //通过组合方式引用Decorator类型,该类型实施具体功能的增加这是关键点之一,包含关系,体现为Has-a
    protected House _house;

    protected DecorationStrategy(House house)//通过构造器注入,初始化平台实现
    {
        this._house = house;
    }

    public override void Renovation()   //该方法就相当于Decorator类型的Operation方法
    {
        if (this._house != null)
        {
            this._house.Renovation();
        }
    }
}

/// <summary>
/// PatrickLiu的房子,我要按我的要求做房子,相当于ConcreteComponent类型,这就是我们具体的饺子馅,我个人比较喜欢韭菜馅
/// </summary>
public sealed class MyHouse : House
{
    public override void Renovation()
    {
        Console.WriteLine("装修PatrickLiu的房子");
    }
}

/// <summary>
/// 具有安全功能的设备,可以提供监视和报警功能,相当于ConcreteDecoratorA类型
/// </summary>
public sealed class HouseSecurityDecorator : DecorationStrategy
{
    public HouseSecurityDecorator(House house) : base(house) { }

    public override void Renovation()
    {
        base.Renovation();
        Console.WriteLine("增加安全系统");
    }
}

/// <summary>
/// 具有保温接口的材料,提供保温功能,相当于ConcreteDecoratorB类型
/// </summary>
public sealed class KeepWarmDecorator : DecorationStrategy
{
    public KeepWarmDecorator(House house) : base(house) { }

    public override void Renovation()
    {
       base.Renovation();
        Console.WriteLine("增加保温的功能");
    }
}

public class Program
{
    static void Main()
    {

        House myselfHouse = new MyHouse();//这就是我们的饺子馅,需要装饰的房子

        DecorationStrategy securityHouse = new HouseSecurityDecorator(myselfHouse);
        securityHouse.Renovation();
        //房子就有了安全系统了

        //如果我既要安全系统又要保暖呢,继续装饰就行
        DecorationStrategy securityAndWarmHouse = new HouseSecurityDecorator(securityHouse);
        securityAndWarmHouse.Renovation();
    }
}

六、装饰模式的实现要点:

1、装饰模式的优点:

2、装饰模式的缺点:

3、在以下情况下应当使用桥接模式:

七、.NET 中装饰模式的实现

在Net框架中,有一个类型很明显的使用了“装饰模式”,这个类型就是Stream。Stream类型是一个抽象接口,它在System.IO命名空间里面,它其实就是Component。FileStream、NetworkStream、MemoryStream都是实体类ConcreteComponent。右边的BufferedStream、CryptoStream是装饰对象,它们都是继承了Stream接口的。

如图:

Stream就相当于Component,定义装饰的对象,FileStream就是要装饰的对象,BufferedStream是装饰对象。我们看看BufferedStream的定义,部分定义了。

public sealed class BufferedStream : Stream
 {
    private const int _DefaultBufferSize = 4096; 
    private Stream _stream;
}

到此这篇关于.Net结构型设计模式之装饰模式(Decorator)的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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