结构型模式:Decorator 装饰模式

                                                           结构型模式:Decorator 装饰模式

1、子类复子类,子类何其多
  1)假如咱们须要为游戏中开发一种坦克,除了各类不一样型号的坦克外,咱们还但愿在不一样场合中为其增长如下一种或多种功能:好比红外线夜视功能,好比水陆两栖功能,好比卫星定位功能等等。
  2)这是游戏的设计坦克,所以这个定位要定位在软件的组件的设计。设计模式

//坦克抽象类
public abstract class Tank
{
  public abstract void Shot();
  public abstract void Run();
}
//各类型号
public class T50 : Tank
{
  //.....
}
public class T75 : Tank
{
  //.....
}
public class T90 : Tank
{
  //.....
}
//各类不一样功能的组合
public class T50A : T50, IA
{
  //......
}
public class T50B : T50, IB
{
  //......
}
public class T50C : T50, IC
{
  //......
}
public class T50AB : T50, IA, IB
{
  //......
}
public class T50BC : T50, IB, IC
{
  //......
}
public class T50ABC : T50, IA, IB, IC
{
  //......
}
......
  3)分析:随着功能的扩展(各类功能的排列组合),子类会急剧膨胀。一个微小的变更就带来了很大的震动,
  这时候咱们引入了装饰(Decorator)模式解决这类问题。
 
2、动机(Motivation)
  1)上述描述的问题根源在于咱们“过分地使用了继承来扩展对象的功能”,因为继承为类型引入的静态特质,使得这种扩展方式缺少灵活性;而且随着子类的增多(扩展功能的增多),各类子类的组合(扩展功能的组合)会致使更多子类的膨胀(多继承)。
  2)如何使“对象功能的扩展”可以根据须要来动态地实现?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”所致使 的影响将为最低?
 
3、意图(Intent)
  动态地给一个对象增长一些额外的职责(功能)。就增长功能而言,Decorator模式比生成子类更为灵活。
                                                                                     ——《设计模式》GoF
 
4、实例:扩展坦克在不一样场合下的功能
  1)下面用类继承的解决办法,扩展多种功,会致使子类过多
//坦克的抽象类
public abstract class Tank
{
  //各类功能
  public abstract void Shot();
  public abstract void Run();
}网络

//各类型号的坦克
public class T50 : Tank
{
  public override void Shot()
  {
  }
  public override void Run()
  {
  }
}ide

public class T75 : Tank
{
  public override void Shot()
  {
  }
  public override void Run()
  {
  }
}this

public class T90 : Tank
{
  public override void Shot()
  {
  }
  public override void Run()
  {
  }
}加密

//扩展功能的接口
public interface IA
{
  //扩展功能
  void ShotA();
  void RunA();
}设计

public class T50 : Tank, IA
{
  private void IA.ShotA()
  {
  }
  private void IA.RunA()
  {
  }
 
  public override void Shot()
  {
    this.ShotA(); //功能扩展
    //do shot...
    base.Shot();
  }
 
  public override void Run()
  {
    this.RunA();//功能扩展
    //do run...
    base.Run();
  }
}对象

  2)应用Decorator模式设计功能扩展
//坦克的抽象类
public abstract class Tank
{
  //各类功能
  public abstract void Shot();
  public abstract void Run();
}继承

//T50型号的坦克
public class T50 : Tank
{
  public override void Shot()
  {
  }
  public override void Run()
  {
  }
}接口

//扩展功能
public abstract class Decorator : Tank //实际是接口继承
{
  private Tank _tank;  //Has-A 对象组合
 
  public Decorator(Tank tank)
  {
    this._tank = tank;
  }
 
  public override void Shot()
  {
    _tank.Shot();
  }
 
  public override void Run()
  {
    _tank.Run();
  }
}游戏

public class DecoratorA : Decorator
{
  //构造器是不继承的,要进行相应设置
  public DecoratorA(Tank tank) : base(tank)
  {
  }
 
  public override void Shot()
  {
    //红外功能扩展
    //do shot...
    base.Shot();
  }
 
  public override void Run()
  {
    //红外功能扩展
    //do run...
    base.Run();
  }
}

public class DecoratorB : Decorator
{
  //构造器是不继承的,要进行相应设置
  public DecoratorB(Tank tank) : base(tank)
  {
  }
 
  public override void Shot()
  {
    //水陆两栖功能扩展
    //do shot...
    base.Shot();
  }
 
  public override void Run()
  {
    //水陆两栖功能扩展
    //do run...
    base.Run();
  }
}

public class DecoratorC : Decorator
{
  //构造器是不继承的,要进行相应设置
  public DecoratorC(Tank tank) : base(tank)
  {
  }
 
  public override void Shot()
  {
    //卫星定位功能扩展
    //do shot...
    base.Shot();
  }
 
  public override void Run()
  {
    //卫星定位功能扩展
    //do run...
    base.Run();
  }
}

//客户程序
class App
{
  public static void Main()
  {
    Tank tank = new T50();
   
    DecoratorA da = new DecoratorA(tank);//红外
   
    DecoratorB db = new DecoratorB(da);//红外,两栖
   
    DecoratorC dc = new DecoratorB(db);//红外,两栖,卫星定位
  }
}

5、Decorator模式的几个要点   1)经过采用组合、而非继承的手法,Decorator模式实现了在运行时动态地扩展对象功能的能力,并且能够根据须要扩展多个功能。避免了单独使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。   2)Component类在Decorator模式中充当抽象接口的角色,不该该去实现具体的行为。并且Decorator类对于Component类应该透明——换言之Component类无需知道Decorator类,Decorator类是从外部来扩展Component类的功能。   3)Decorator类在接口上表现为is-a Component的继承关系,即Decorator类继承了Component类所具备的接口。但在实现上又表现为has-a Component的组合关系,即Decorator类又使用了另一个Component类。咱们可使用一个   或者多个Decorator对象来“装饰”一个Component对象,且装饰后的对象仍然是一个Component对象。   4)Decorator模式并不是解决“多子类衍生的多继承问题”,Decorator模式应用的要点在于解决“主体类在多个方向上的扩展功能”——是为“装饰”的含义。   6、.NET框加中的Decorator应用 抽象接口:           Stream(流) 实体类:继承Stream           FileStream(文件流)           NetworkStream(网络流)           MemoryStrem(内存流) 装饰对象:继承Stream,内部还包括一个Stream字段           BufferedStream(缓冲功能扩展)           CryptoStream(加密功能扩展)

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