扩展系统功能--装饰模式
对已有对象的功能进行扩展（装饰）。以获得更加符合用户需求的对象，使得对象具有更加强大的功能，这就是装饰模式。
基于继承的复用缺点：
(1) 系统扩展麻烦。在某些编程语言中无法实现(多继承问题)。
(2) 代码反复，不利于对系统进行改动和维护。
(3) 系统庞大，类的数目许多。
装饰模式概述
依据合成复用原则，在实现功能复用时。多用关联(组合),少用继承。
装饰类作用：对原有对象进行装饰。通过装饰来扩展原有对象的功能。
装饰模式能够在不改变一个对象本身功能的基础上给对象添加额外的行为。
装饰模式是一种用于替代继承的技术，它通过一种无须定义子类的方式给对象动态的添加职责，使用对象之间的关联关系代替类之间的继承关系。在装饰模式中引入了装饰类，在装饰类中既能够调用待装饰的原有类的方法，还能够添加新的方法，以扩充原有类的功能。
装饰模式定义：
动态的给一个对象添加一些额外的职责，就添加对象功能来说。装饰模式比生产子类更方便。
在装饰模式中，为了让系统具有更好的灵活性和可扩展性，一般会定义一个抽象装饰类。而将详细的装饰类作为它的子类。
装饰模式结构图
装饰模式结构图例如以下：
在装饰模式结构图中包括下面4个角色：
(1) Component(抽象构件)：它是详细构件和抽象装饰类的共同父类。声明了在详细构件中实现的业务方法。它的存在使client以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象，实现client的透明操作。
(2) ConcreteComponet（详细构件）:它是抽象构件的子类，用于定义详细的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器能够给它添加额外的职责。
(3) Decorator（抽象装饰类）:它也是抽象构件类的子类，用于给详细构件类加入新的职责，但详细职责在其子类中实现。
它维护一个指向抽象构件类的引用，通过该引用能够调用装饰之前的对象的方法，并通过其子类扩展该方法，以达到装饰的目的。
(4) ConcreteDecorator(详细装饰类):它是抽象装饰类的子类，负责向构件加入新的职责。每个详细装饰类都定义了一些新的行为，能够调用在抽象装饰类中定义的方法，并能够添加新的方法用以扩充对象的行为。
因为详细构件类和装饰类都实现了同样的抽象构件接口，因此装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象加入额外的职责，换言之，client并不会觉对象在装饰前和装饰后有什么差别。
透明装饰模式与半透明装饰模式
1.透明装饰模式
在透明装饰模式中，要求client全然针对抽象编程。
装饰模式的透明性要求client不应该讲对象声明为详细构件类型或者详细装饰类型。而应该所有声明为抽象构件类型。对client而言，详细构件对象和详细装饰对象没有不论什么差别。透明装饰模式能够使client透明地使用装饰之前的对象和装饰之后的对象，无须关心它们的差别。
此外，还能够对一个已经装饰过的对象多次装饰，得到更为复杂、功能更加强大的对象。在实现透明装饰模式时，要求详细装饰类的operation()方法覆盖抽象装饰类的operation()方法。除了调用原有对象的operation()方法外还须要调用新增的addedBehavior()方法来添加新的行为。
2.半透明装饰模式
为了单独调用新添加的方法，不得不用详细装饰类型来定义装饰之后的对象，而详细构件类型还是能够使用抽象构件类型来定义。这样的装饰模式即是半透明装饰模式。也就是说，对于client而言。详细构件类型无须关心，是透明的；可是详细装饰类型必须指定，是不透明的。
半透明装饰模式能够给系统带来更大的灵活性，设计相对简单，使用起来也很方便；可是其最大的缺点在于不能实现对同一个对象多次装饰，并且client有差别的对待装饰之前和装饰之后的对象。在实现半透明装饰模式时，仅仅须要在详细装饰类中添加一个独立的addedBehavior()方法来封装对应的业务处理，因为client使用详细装饰类型定义装饰后的对象。因此能够单独地调用addedBehavior()方法来扩展系统功能。
装饰模式注意事项
(1) 尽量保持装饰类的接口与被装饰类的接口同样，这样。对于client而言。不管是装饰之前的对象还是装饰之后的对象都能一致对待。
(2) 尽量保持详细构件类ConcreteComponent是一个“轻”类。不要把太多的行为放在详细构件类中。能够通过装饰类对其进行扩展。
(3) 假设仅仅有一个详细构件类。那么抽象装饰类能够作为该详细构件类的直接子类。
装饰模式总结
装饰模式减少了系统的耦合度，能够动态的添加或删除对象的职责。在软件开发中，装饰模式应用广泛，比如在javax.swing包中一些图形界面构件功能的增强。
主要长处
(1) 对于扩展一个对象的功能。装饰模式比继承更加灵活性，不会导致类的个数急剧添加。
(2) 能够多一个对象多次装饰。通过使用不同的详细装饰类以及这些装饰类的排列组合，能够创造出非常多不同行为的组合，得到功能更为强大的对象。
主要缺点
(1) 对于多次装饰的对象。调试寻找错误可能须要逐级排查，较为繁琐。
适用场景
(1) 在不影响其他对象的前提下，以动态、透明的方式给单个对象加入职责。
(2) 当不能採用继承的方式对系统进行扩展或者採用继承不利于系统的扩展和可维护性时能够使用装饰模式。
装饰模式的应用
装饰模式结构图例如以下：
透明装饰模式演示样例代码例如以下：
#include <iostream>
using namespace std;
//抽象界面构件类：抽象构件类
class Component{
public:
virtual void display()=0;
};
//窗口类:详细构件类
class Window :public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示窗口！"<<endl;
}
};
//文本框类:详细构件类
class TextField:public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示文本框"<<endl;
}
};
//列表框类：详细构件类
class ListBox : public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示文本框"<<endl;
}
};
//构件装饰类:抽象装饰者类
class Decorator : public Component{
private:
Component *component; //维持对抽象构件类型的引用
public:
//通过构造函数注入抽象构件类型的对象
Decorator(Component *com):component(com){
}
/**
*在Decorator类中并未真正实现display()方法。仅仅是调用原有component的display()方法。
它没有真正实施装饰。而是提供一个统一的接口，将详细装饰过程交给其子类处理。
*/
void display(){
component->display(); //调用原有对象的业务方法
}
};
//滚动栏装饰类:详细装饰者类
class ScrollBarDecorator : public Decorator{
public:
ScrollBarDecorator(Component *com):Decorator(com){
}
void adderScrollBar(){
cout<<"添加滚动栏"<<endl;
}
void display(){
adderScrollBar();
Decorator::display();
}
};
//黑色边框装饰类:详细装饰者类
class BlackBorderDecorator : public Decorator{
public:
BlackBorderDecorator(Component *com):Decorator(com){
}
void addBlackBorder(){
cout<<"添加黑色边框"<<endl;
}
void display(){
addBlackBorder();
Decorator::display();
}
};
//client測试代码
int main()
{
Component *origin,*oriScroll,*oriScrollBlack; //所有使用抽象构件定义
origin=new Window(); //定义详细构件
oriScroll=new ScrollBarDecorator(origin); //定义装饰后的构件
oriScrollBlack=new BlackBorderDecorator(oriScroll); //将装饰了一次之后的对象继续注入到还有一个类中，进行第2次装饰
oriScrollBlack->display();
return 0;
}
半透明装饰模式演示样例代码例如以下：
#include <iostream>
using namespace std;
//抽象界面构件类：抽象构件类
class Component{
public:
virtual void display()=0;
};
//窗口类:详细构件类
class Window :public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示窗口！"<<endl;
}
};
//文本框类:详细构件类
class TextField:public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示文本框"<<endl;
}
};
//列表框类：详细构件类
class ListBox : public Component{
public:
void display(){
cout<<"显示文本框"<<endl;
}
};
//滚动栏装饰类:装饰者类
class ScrollBarDecorator{
private:
Component *component;
public:
ScrollBarDecorator(Component *com):component(com){
}
void adderScrollBar(){
cout<<"添加滚动栏"<<endl;
}
void display(){
adderScrollBar();
component->display();
}
};
//黑色边框装饰类:装饰者类
class BlackBorderDecorator {
private:
Component *component;
public:
BlackBorderDecorator(Component *com):component(com){
}
void addBlackBorder(){
cout<<"添加黑色边框"<<endl;
}
void display(){
addBlackBorder();
component->display();
}
};
int main(){
Component *origin;
ScrollBarDecorator *oriScroll;
BlackBorderDecorator *oriScrollBlack;
origin=new Window();
oriScroll=new ScrollBarDecorator(origin);
oriScroll->display();
oriScroll->adderScrollBar();
return 0;
}
