装饰模式
一、完成者信息：
姓名：张璐璐
学号：07770232
二、模式信息
模式名称：装饰模式
生活场景：加工蛋糕的场景：现有烤好的蛋糕，接下来我们要给蛋糕切好形状，然后涂上奶油或巧克力，再放上草莓，最后插上蜡烛。
1.不假思索的思路：
按类继承的作法如下：
类图：
代码
public abstract class Cake //抽象蛋糕
{
public abstract void Shape();
public abstract void Flavor();
}
各种蛋糕
public class Cream:Cake//奶油蛋糕
{
public override void Shape()
{
Console.WriteLine("把蛋糕切成三角形");
}
public override void Flavor()
{
Console .WriteLine ("涂上奶油");
}
}
public class Chocolate:Cake //巧克力蛋糕
{
public override void Shape()
{
Console .WriteLine ("把蛋糕切成正方形");
}
public override void Flavor()
{
Console .WriteLine ("涂上巧克力");
}
}
各种不同装饰的组合：如：caomei有加上草莓的接口、lazhu是插上蜡烛的接口、dianran是燃蜡的接口。
public interface caomei
{
public void Strawberry()
{
Console.WriteLine("放上草莓");
}
}
public interface lazhu
{
public void candle()
{
Console.WriteLine("插上蜡烛");
}
}
public interface dianran
{
public void Light()
{
Console.WriteLine("点燃蜡烛");
}
}
各种排列组合
public class CreamA:Cream ,caomei
{
//放上草莓
}
public class CreamB:Cream ,lazhu
{
//插上蜡烛
}
public class CreamC:Cream ,dianran
{
//点燃蜡烛
}
public class ChocolateA:Chocolate ,caomei
{
//加草莓
}
public class ChocolateB:Chocolate ,lazhu
{
//插上蜡烛
}
public class ChocolateC:Chocolate ,dianran
{
//点燃蜡烛
}
存在问题：
由此可见，如果用类继承实现，子类会爆炸式地增长。
动机(Motivate)：
上述描述的问题根源在于我们“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物质，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（扩展功能组合）会导致更多子类的膨胀（多继承）。
2.归纳阶段
如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态地实现？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”所导致的影响将为最低？
意图(Intent):
动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活。
------《设计模式》GOF
用装饰模式修改后的类图：
代码
namespace Decorator1
{
public abstract class Cake //定义抽象类 (普通的蛋糕，上面什么也没有)
{
public abstract void Shape();//形状
public abstract void Flavor();//味道
}
}
public class Cream:Cake //定义具体类--奶油蛋糕
{
public override void Shape()
{
Console.WriteLine("把蛋糕切成三角形，");
}
public override void Flavor()
{
Console.WriteLine("涂上奶油");
}
}
public class Chocolate:Cake //定义具体蛋糕--巧克力蛋糕
{
public override void Shape()
{
Console.WriteLine("把蛋糕切成方形，");
}
public override void Flavor()
{
Console.WriteLine("涂上巧克力，");
}
}
public abstract class decorator : Cake //定义抽象装饰类，定义一个与抽象构件接口（cake）一致的接口。
{
private Cake cake;
public decorator(Cake cake)
{
this.cake = cake;
}
public override void Shape()
{
cake .Shape ();
}
public override void Flavor()
{
cake .Flavor ();
}
}
public class decoratorA:decorator //定义具体装饰类A
{
public decoratorA(Cake cake) //调用父类的构造函数
: base(cake)
{
}
private string addedState;
public override void Shape()
{
base.Shape();
}
public override void Flavor()
{
base.Flavor();
addedState = "放上草莓";
Console.WriteLine(addedState );
}
}
public class decoratorB : decorator //定义具体装饰类B
{
public decoratorB(Cake cake)//调用父类的构造函数
: base(cake)
{ }
private string addedState;
public override void Shape()
{
base.Shape();
}
public override void Flavor()
{
base.Flavor();
addedState = "再插上蜡烛。";
Console.WriteLine(addedState);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Cake cake = new Cream();
decoratorA da = new decoratorA(cake ); //且有草莓的
decoratorB db = new decoratorB(da); //且有草莓和蜡烛的
Console.WriteLine("==========奶油蛋糕===========");
db.Shape();
db.Flavor();
Console.WriteLine("==============================");
Console.WriteLine("==========巧克力蛋糕==========");
Cake cake1 = new Chocolate();
decoratorA da1 = new decoratorA(cake1);
decoratorB db1 = new decoratorB(da1);
db1.Shape();
db1.Flavor();
Console.WriteLine("==============================");
Console.WriteLine("装饰完成！");
Console.Read();
}
}
运行结果：
3.验证阶段：
当前目标：增加奶油蛋糕的一个装饰（点蜡烛），证明该模式的适用性；
类结构图：
代码的实现：（在上面代码的基础上附加“点蜡烛”的责任：decoratorC）
代码
public class decoratorC : decorator //定义具体装饰类C
{
public decoratorC(Cake cake)
: base(cake)//调用父类的构造函数
{ }
private string addedState;
public override void Shape()
{
base.Shape();
}
public override void Flavor()
{
base.Flavor();
addedState = "最后点蜡烛。";
Console.WriteLine(addedState);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Cake cake = new Cream();
decoratorA da = new decoratorA(cake ); //且有草莓的
decoratorB db = new decoratorB(da); //且有草莓和蜡烛的
decoratorC dc = new decoratorC(db );//且有草莓和点燃的蜡烛的
Console.WriteLine("==========奶油蛋糕===========");
dc.Shape();
dc.Flavor();
//db.Shape();
//db.Flavor();
Console.WriteLine("==============================");
Console.WriteLine("==========巧克力蛋糕==========");
Cake cake1 = new Chocolate();
decoratorA da1 = new decoratorA(cake1);
decoratorB db1 = new decoratorB(da1);
db1.Shape();
db1.Flavor();
Console.WriteLine("==============================");
Console.WriteLine("装饰完成！");
Console.Read();
}
}
验证结论：
装饰模式结构图(Struct):
在装饰模式中的各个角色有：
抽象构件（Component）角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。
具体构件（Concrete Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类。
装饰（Decorator）角色：持有一个构件（Component）对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。
具体装饰（Concrete Decorator）角色：负责给构件对象"贴上"附加的责任。
适用性： 需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加责任。
需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地撤销。
需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变得不现实。
使用装饰模式的优点和缺点
使用装饰模式主要有以下的优点：
装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰模式可以提供比继承更多的灵活性。
通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。
这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承更加易于出错。
使用装饰模式主要有以下的缺点：
由于使用装饰模式，可以比使用继承关系需要较少数目的类。使用较少的类，当然使设计比较易于进行。但是，在另一方面，使用装饰模式会产生比使用继承关系更多的对象。更多的对象会使得查错变得困难，特别是这些对象看上去都很相像。
