装饰模式

单一职责模式

1. 什么是单一职责
   • 在软件组件的设计中，如果责任划分的不清晰，使用继承得到的结果往往是随着需求的变化，子类急剧膨胀，同时充满着重复代码
   • 这时候最关键是划清责任，每个类引起他变化的原因只有一个
2. 典型模式
   • Decorator
   • Bridge

使用装饰模式动机

1. 在某些情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”，由于继承为类型引入的静态特质，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（扩展功能的组合）会导致更多子类的膨胀
2. 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？

初始代码

1. 类图

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2. 代码演示

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     //业务操作 class Stream{ public： virtual char Read(int number)=0; virtual void Seek(int position)=0; virtual void Write(char data)=0; virtual ~Stream(){} }; //主体类 class FileStream: public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读文件流 } virtual void Seek(int position){ //定位文件流 } virtual void Write(char data){ //写文件流 } }; class NetworkStream :public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读网络流 } virtual void Seek(int position){ //定位网络流 } virtual void Write(char data){ //写网络流 } }; class MemoryStream :public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读内存流 } virtual void Seek(int position){ //定位内存流 } virtual void Write(char data){ //写内存流 } }; //扩展操作 class CryptoFileStream :public FileStream{ public: virtual char Read(int number){ //额外的加密操作... FileStream::Read(number);//读文件流 } virtual void Seek(int position){ //额外的加密操作... FileStream::Seek(position);//定位文件流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data){ //额外的加密操作... FileStream::Write(data);//写文件流 //额外的加密操作... } }; class CryptoNetworkStream : :public NetworkStream{ public: virtual char Read(int number){ //额外的加密操作... NetworkStream::Read(number);//读网络流 } virtual void Seek(int position){ //额外的加密操作... NetworkStream::Seek(position);//定位网络流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data){ //额外的加密操作... NetworkStream::Write(data);//写网络流 //额外的加密操作... } }; class CryptoMemoryStream : public MemoryStream{ public: virtual char Read(int number){ //额外的加密操作... MemoryStream::Read(number);//读内存流 } virtual void Seek(int position){ //额外的加密操作... MemoryStream::Seek(position);//定位内存流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data){ //额外的加密操作... MemoryStream::Write(data);//写内存流 //额外的加密操作... } }; class BufferedFileStream : public FileStream{ //... }; class BufferedNetworkStream : public NetworkStream{ //... }; class BufferedMemoryStream : public MemoryStream{ //... } class CryptoBufferedFileStream :public FileStream{ public: virtual char Read(int number){ //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Read(number); //读文件流 } virtual void Seek(int position){ //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Seek(position); //定位文件流 //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... } virtual void Write(byte data){ //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Write(data); //写文件流 //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... } }; void Process(){ //编译时装配 CryptoFileStream *fs1 = new CryptoFileStream(); BufferedFileStream *fs2 = new BufferedFileStream(); CryptoBufferedFileStream *fs3 =new CryptoBufferedFileStream(); }

利用 组合 重构代码

1. 类图

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2. 代码示例

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     //业务操作 class Stream{ public: virtual char Read(int number)=0; virtual void Seek(int position)=0; virtual void Write(char data)=0; virtual ~Stream(){} }; //主体类 class FileStream: public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读文件流 } virtual void Seek(int position){ //定位文件流 } virtual void Write(char data){ //写文件流 } }; class NetworkStream :public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读网络流 } virtual void Seek(int position){ //定位网络流 } virtual void Write(char data){ //写网络流 } }; class MemoryStream :public Stream{ public: virtual char Read(int number){ //读内存流 } virtual void Seek(int position){ //定位内存流 } virtual void Write(char data){ //写内存流 } }; //扩展操作 class DecoratorStream: public Stream{ protected: Stream* stream;//... DecoratorStream(Stream * stm):stream(stm){ } }; class CryptoStream: public DecoratorStream { Stream* stream;//... public: CryptoStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){ } virtual char Read(int number){ //额外的加密操作... stream->Read(number);//读文件流 } virtual void Seek(int position){ //额外的加密操作... stream::Seek(position);//定位文件流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data){ //额外的加密操作... stream::Write(data);//写文件流 //额外的加密操作... } }; class BufferedStream : public DecoratorStream{ Stream* stream;//... public: BufferedStream(Stream* stm):DecoratorStream(stm){ } //... }; void Process(){ //运行时装配 FileStream* s1=new FileStream(); CryptoStream* s2=new CryptoStream(s1); BufferedStream* s3=new BufferedStream(s1); BufferedStream* s4=new BufferedStream(s2); }

模式定义

1. 动态（组合）地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言，Decorator模式比生成子类（继承）更为灵活（消除重复代码 & 减少子类个数）

要点总结

1. 通过采用组合而非继承的手法， Decorator模式实现了在运行时动态扩展对象功能的能力，而且可以根据需要扩展多个功能。避免了使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。
2. Decorator类在接口上表现为is-a Component的继承关系，即Decorator类继承了Component类所具有的接口。但在实现上又表现为has-a Component的组合关系，即Decorator类又使用了另外一个Component类
3. Decorator模式的目的并非解决“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
4. 其实能看到一个类 继承又组合了自己父类 绝大多数就是 装饰模式