设计模式之结构型模式: 装饰器模式

一、简介

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用实例： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

 

二、具体实现:以可乐加冰为例

第一步:创建一个饮料类

# 饮料类
class Beverage():
    name = ""
    price = 0.0
    type = "BEVERAGE"

    def getPrice(self):
        return self.price

    def setPrice(self, price):
        self.price = price

    def getName(self):
        return self.name

第二步:创建一个可乐类

# 可乐类
class coke(Beverage):
    def __init__(self):
        self.name = "coke"
        self.price = 4.0

卖可乐时，可以选择加冰，如果加冰的话，要在原价上加0.3元；

那么怎么在不修改源代码的情况下完成可乐加冰,价格加0.3元的功能呢?

可以选择装饰器模式来解决这一类的问题。

第三步:创建一个装饰器基类

class drinkDecorator():
    def getName(self):
        pass
    def getPrice(self):
        pass

第四步:创建一个加冰装饰器

class iceDecorator(drinkDecorator):
    def __init__(self, beverage):
        self.beverage = beverage

    def getName(self):
        return self.beverage.getName() + " +ice"

    def getPrice(self):
        return self.beverage.getPrice() + 0.3

第五步:完成可乐加冰,价格加0.3的功能

# 构建好装饰器后，在具体的业务场景中，就可以与饮料类进行关联。以可乐+冰为例，示例业务场景如下：
if  __name__=="__main__":
    coke_cola=coke()
    print("Name:%s"%coke_cola.getName())
    print("Price:%s"%coke_cola.getPrice())
    ice_coke=iceDecorator(coke_cola)
    print("Name:%s" % ice_coke.getName())
    print("Price:%s" % ice_coke.getPrice())

输出结果

Name:coke
Price:4.0
Name:coke +ice
Price:4.3

 

三、装饰器模式的优缺点和使用场景

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点：多层装饰比较复杂。

使用场景： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。