裝飾器模式
裝飾器模式（Decorator Pattern）允許向一個現有的對象添加新的功能，同時又不改變其結構。這種類型的設計模式屬于結構型模式，它是作為現有的類的一個包裝。
這種模式建立了一個裝飾類，用來包裝原有的類，并在保持類方法簽名完整性的前提下，提供了額外的功能。
我們通過下面的執行個體來示範裝飾器模式的用法。其中，我們将把一個形狀裝飾上不同的顔色，同時又不改變形狀類。
介紹
意圖：動态地給一個對象添加一些額外的職責。就增加功能來說，裝飾器模式相比生成子類更為靈活。
主要解決：一般的，我們為了擴充一個類經常使用繼承方式實作，由于繼承為類引入靜态特征，并且随着擴充功能的增多，子類會很膨脹。
何時使用：在不想增加很多子類的情況下擴充類。
如何解決：将具體功能職責劃分，同時繼承裝飾者模式。
關鍵代碼： 1、Component 類充當抽象角色，不應該具體實作。 2、修飾類引用和繼承 Component 類，具體擴充類重寫父類方法。
應用執行個體： 1、孫悟空有 72 變，當他變成"廟宇"後，他的根本還是一隻猴子，但是他又有了廟宇的功能。 2、不論一幅畫有沒有畫框都可以挂在牆上，但是通常都是有畫框的，并且實際上是畫框被挂在牆上。在挂在牆上之前，畫可以被蒙上玻璃，裝到框子裡；這時畫、玻璃和畫框形成了一個物體。
優點：裝飾類和被裝飾類可以獨立發展，不會互相耦合，裝飾模式是繼承的一個替代模式，裝飾模式可以動态擴充一個實作類的功能。
缺點：多層裝飾比較複雜。
使用場景： 1、擴充一個類的功能。 2、動态增加功能，動态撤銷。
注意事項：可代替繼承。
實作
我們将建立一個 Shape 接口和實作了 Shape 接口的實體類。然後我們建立一個實作了 Shape 接口的抽象裝飾類 ShapeDecorator，并把 Shape 對象作為它的執行個體變量。
RedShapeDecorator 是實作了 ShapeDecorator 的實體類。
DecoratorPatternDemo，我們的示範類使用 RedShapeDecorator 來裝飾 Shape 對象。
步驟 1
建立一個接口。
Shape.cs
namespace Decorator_Pattern
{
interface Shape
{
void draw();
}
}
步驟 2
建立實作接口的實體類。
Rectangle.cs
using System;
namespace Decorator_Pattern
{
class Rectangle : Shape
{
public void draw()
{
Console.WriteLine("Shape: Rectangle");
}
}
}
Circle.cs
using System;
namespace Decorator_Pattern
{
class Circle : Shape
{
public void draw()
{
Console.WriteLine("Shape: Circle");
}
}
}
步驟 3
建立實作了 Shape 接口的抽象裝飾類。
ShapeDecorator.cs
namespace Decorator_Pattern
{
//裝飾類
abstract class ShapeDecorator : Shape
{
protected Shape decoratedShape;
public ShapeDecorator(Shape decoratedShape)
{
this.decoratedShape = decoratedShape;
}
public abstract void draw();
}
}
步驟 4
建立擴充了 ShapeDecorator 類的實體裝飾類。
RedShapeDecorator.cs
using System;
namespace Decorator_Pattern
{
class RedShapeDecorator : ShapeDecorator
{
public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape)
: base(decoratedShape)
{
}
public override void draw()
{
decoratedShape.draw();
SetRedBorder(decoratedShape); //給Shape拓展紅框的功能
}
void SetRedBorder(Shape decoratedShape)
{
Console.WriteLine("Border Color: Red");
}
}
}
步驟 5
使用 RedShapeDecorator 來裝飾 Shape 對象。
DecoratorPatternDemo.cs
using System;
namespace Decorator_Pattern
{
class DecoratorPatternDemo
{
static void Main(string[] args)
{
Shape circle = new Circle();
Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
Console.WriteLine("\nCircle with normal border");
circle.draw();
Console.WriteLine("\nCircle of red border");
redCircle.draw();
Console.WriteLine("\nRectangle of red border");
redRectangle.draw();
Console.Read();
}
}
}
步驟 6
驗證輸出。
Circle with normal border
Shape: Circle
Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red
Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red
拓展例子
裝飾模式有很多應用，例如裝飾模式為已有類動态附加額外的功能就像LOL、王者榮耀等類Dota遊戲中，英雄更新一樣。每次英雄更新都會附加一個額外技能點學習技能。具體的英雄就是ConcreteComponent，技能欄就是裝飾器Decorator，每個技能就是ConcreteDecorator；
using System;
namespace LearnSkill
{
//Component英雄接口
public interface Hero
{
//學習技能
void learnSkills();
}
//ConcreteComponent 具體英雄坦克職業
public class Tank : Hero
{
string name;
public Tank(string name)
{
this.name = name;
}
public void learnSkills()
{
Console.WriteLine(name + "學習了以上技能！");
}
}
//Decorator 技能欄
public class Skills : Hero
{
Hero hero;
public Skills(Hero hero)
{
this.hero = hero;
}
public virtual void learnSkills()
{
if (hero != null)
hero.learnSkills();
}
}
//ConcretDecrator 技能： Q
public class Skill_Q : Skills
{
string skillName;
public Skill_Q(Hero hero, string skillName)
: base(hero)
{
this.skillName = skillName;
}
public override void learnSkills()
{
Console.WriteLine("學習了技能Q：" + skillName);
base.learnSkills();
}
}
public class Skill_W : Skills
{
string skillName;
public Skill_W(Hero hero, string skillName)
: base(hero)
{
this.skillName = skillName;
}
public override void learnSkills()
{
Console.WriteLine("學習了技能W：" + skillName);
base.learnSkills();
}
}
//ConcretDecorator 技能：E
public class Skill_E : Skills
{
string skillName;
public Skill_E(Hero hero, string skillName)
:base(hero)
{
this.skillName = skillName;
}
public override void learnSkills()
{
Console.WriteLine("學習了技能E：" + skillName);
base.learnSkills();
}
}
//ConcretDecorator 技能：R
public class Skill_R : Skills
{
string skillName;
public Skill_R(Hero hero, string skillName)
: base(hero)
{
this.skillName = skillName;
}
public override void learnSkills()
{
Console.WriteLine("學習了技能R：" + skillName);
base.learnSkills();
}
}
class Player
{
static void Main(string[] args)
{
Hero hero = new Tank("亞瑟");
Skills skills = new Skills(hero);
Skills r = new Skill_R(skills, "聖劍裁決");
Skills e = new Skill_E(r, "回旋打擊");
Skills w = new Skill_W(e, "誓約之盾");
Skills q = new Skill_Q(w, "聖光守護");
//學習技能
q.learnSkills();
Console.Read();
}
}
}
輸出：
學習了技能Q: 聖光守護
學習了技能W: 誓約之盾
學習了技能E: 回旋打擊
學習了技能R: 聖劍裁決
亞瑟學習了以上技能！
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