设计模式--装饰者模式

装饰者模式:

动态的将责任附加到对象上.若要扩展功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案.

解决问题:

在软件系统中,我们会需要通过继承来对类进行功能扩展,从而导致子类越来越多.

我们常喝的茶,茶中可以添加牛奶,可以添加糖.要求返回关于这个茶的描述以及价格.

刚开始通过继承来设计时,怎么设计呢?

设计4个类,Tea,MilkTea,SugarTea,SugarMilkTea

目前涉及添加的种类比较少,而且仅仅是针对茶,如果对茶进行分类:红茶,绿茶,同样可以添加Milk,可以添加Sugar,这是该怎么处理呢?

设计如下几个类:Tea,BlackTea,GreenTea,MilkBlackTea,MilkGreenTea,SugarBlackTea,SugarGreenTea,SugarMilkBlackTea,SugarMilkGreenTea

由此可以看出,再增加其他的物质,或者茶的种类再增加时,要设计类会更加多.而装饰者模式就可以解决这种类庞大的问题.

优点:

对于扩展功能.装饰者模式可以实现动态添加,在需要某种功能的时候,为其加上某种功能.当需要增加新的功能时,只需要添加新的装饰类,然后装饰对象即可.符合面向对象原则中的"优先使用组合而非继承"和"开放关闭原则".

缺点:

当装饰类有很多时,使用起来会很麻烦

结构图:

关于上面提出的茶、添加牛奶、添加糖的问题,采用装饰者模式设计出的类图如下:

有类图中,可以看出Milk继承自Decorator,Decorate继承自Tea,但是MilK和Tea又有什么关系呢?如果将Milk的类名改为MilkTea(添加了牛奶的茶)是否会更容易理解呢?同理,Sugar可以写为SugarTea(添加了糖的茶).此时,可能会和上面提出的几个类(Tea,BlackTea,GreenTea,MilkBlackTea,MilkGreenTea,SugarBlackTea,SugarGreenTea,SugarMilkBlackTea,SugarMilkGreenTea)有重复的地方.但是Milk和Sugar中有一个关于Tea的引用,此引用,大大的强化了对各种行为的组合.

代码:

关于Tea,BlackTea,GreenTea

 1public abstract class Tea
 2{
 3    public Tea()
 4    {
 5        //
 6        //TODO: 在此处添加构造函数逻辑
 7        //
 8    }
 9
    protected string description;

    public virtual string GetDescription()
    {
        return this.description;
    }


    public abstract int Cost();
}

public class BlackTeaOne :Tea
{
    public BlackTeaOne()
    {
        this.description = "BlackTea";
    }

    public override int Cost()
    {
        return 10;        
    }
}

public class GreenTeaTwo :Tea
{
    public GreenTeaTwo()
    {
        this.description = "GreenTea";
    }

    public override int Cost()
    {
        return 20;
    }
}

关于装饰者:

 1public abstract class Decorator : Tea
 2{
 3    public Decorator()
 4    {
 5        //
 6        //TODO: 在此处添加构造函数逻辑
 7        //
 8    }
 9
    public abstract override string GetDescription();
}

public class Milk : Decorator
{
    Tea t;

    public Milk(Tea tea)
    {
        t = tea;
    }

    public override string GetDescription()
    {
        return t.GetDescription() + ",Milk";
    }

    public override int Cost()
    {
        return 1 + t.Cost();
    }
}

public class Sugar : Decorator
{
    Tea t;

    public Sugar(Tea tea)
    {
        t = tea;
    }

    public override string GetDescription()
    {
        return t.GetDescription() + ",Sugar";
    }

    public override int Cost()
    {
        return 2 + t.Cost();
    }
}

页面调用:

 1    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
 2    {
 3        Tea t = new BlackTeaOne();
 4        Display(t);
 5
 6        //添加牛奶
 7        t = new Milk(t);
 8        Display(t);
 9
        //为添加了牛奶的茶添加糖
        t = new Sugar(t);
        Display(t);
    }

    void Display(Tea t)
    {
        Response.Write("名称:" + t.GetDescription() + "<br />价格:" + t.Cost() + "<hr/>");
    }

页面显示:

名称:BlackTea
价格:10
--------------------------------------------------------------------------------
名称:BlackTea,Milk
价格:11
--------------------------------------------------------------------------------
名称:BlackTea,Milk,Sugar
价格:13
--------------------------------------------------------------------------------

适用性：

当一系列事物可以拥有相同的一系列的行为时，可以使用装饰者模式。

例如警察和土匪是被装饰者，他们的抽象就是人。拥有相同的行为指：可以装备刀，可以装备枪，可以装备手雷。但是，不是每一个警察或者土匪都必须装备刀，枪，手雷的。

此时，可以用装饰者模式，为一个单纯的人添加他的装备。

小结：

刚开始学习，自我总结，许多地方可能理解的不对，希望随着自己对设计模式的继续学习，可以有更大的进步。