【23种设计模式】装饰模式(Decorator Pattern) .Net Core实现

文章目录

• • 简介
  • 某咖啡店项目的解决方案
  • 装饰模式
  • 实现
  • 来源

简介

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用实例： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点：多层装饰比较复杂。

使用场景： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。

某咖啡店项目的解决方案

某咖啡店供应咖啡, 客户买咖啡的时候可以添加若干调味料, 最后要求算出总价钱.

Beverage是所有咖啡饮料的抽象类, 里面的cost方法是抽象的. description变量在每个子类里面都需要设置(表示对咖啡的描述).

每个子类实现cost方法, 表示咖啡的价格.

除了这些类之外, 还有调味品:

问题是调味品太多了, 如果使用继承来做的话, 各种组合简直是类的爆炸.

而且还有其他的问题, 如果牛奶的价格上涨了怎么办? 如果再加一种焦糖调料呢?

另一种解决方案

父类里面有调味料的变量(bool), 并且在父类里面直接实现cost方法(通过是否有某种调味料来计算价格).

子类override父类的cost方法, 但是也调用父类的cost方法, 这样就可以把子类这个咖啡的价格和父类里计算出来的调味料的价格加到一起算出最终的价格了.

下面就是:

看起来不错, 那么, 问题来了:

• 调味料价格变化的话就不得不修改现有代码了
• 如果有新的调味料那么久必须在父类里面添加新的方法, 并且修改cost方法了.
• 可能某些调味料根本不适用于某些咖啡
• 如果某个客户想要两个摩卡(调味料)怎么办?

装饰模式

装饰模式

使用装饰模式, 我们可以购买一个咖啡, 并且在运行时使用调味料对它进行装饰.

大约步骤如下:

• 买某种咖啡
• 使用mocha调味料装饰它
• 使用whip调味料装饰它
• 调用cost方法, 并且使用委托来计算调味料的总价格

  

  

  到目前我知道了这些:
• 装饰器的父类和它所要装饰的对象的父类是一样的
• 可以使用多个装饰器来装饰某对象
• 既然装饰器和被装饰对象的父类是一样的, 那传递的时候就传递被装饰过的对象就好了.
• 装饰器会在委托给它要装饰的对象之前和/或之后添加自己的行为以便来完成余下的工作.
• 对象可以在任意时刻被装饰, 所以可以在运行时使用任意多个装饰器对对象进行装饰.

重新设计

这个就很好理解了, 父类都是Beverage(饮料), 左边是四种具体实现的咖啡, 右边上面是装饰器的父类, 下面是具体的装饰器(调味料).

这里需要注意的是, 装饰器和咖啡都继承于同一个父类只是因为需要它们的类型匹配而已, 并不是要继承行为.

实现

Beverage:

namespace DecoratorPattern.Core
{
    public abstract class Beverage 
    {
        public virtual string Description { get; protected set; } = "Unknown Beverage";
        
        public abstract double Cost();
    }
}
           

CondimentDecorator:

namespace DecoratorPattern.Core
{
    public abstract class CondimentDecorator : Beverage
    {
        public abstract override string Description { get; }
    }
}
           

Espresso 浓咖啡:

using DecoratorPattern.Core;

namespace DecoratorPattern.Coffee
{
    public class Espresso : Beverage
    {
        public Espresso()
        {
            Description = "Espresso";
        }
        public override double Cost()
        {
            return 1.99;
        }
    }
}
           

HouseBlend:

using DecoratorPattern.Core;

namespace DecoratorPattern.Coffee
{
    public class HouseBlend : Beverage
    {
        public HouseBlend()
        {
            Description = "HouseBlend";
        }

        public override double Cost()
        {
            return .89;
        }
    }
}
           

Mocha:

using DecoratorPattern.Core;

namespace DecoratorPattern.Condiments
{
    public class Mocha : CondimentDecorator
    {
        private readonly Beverage beverage;

        public Mocha(Beverage beverage) => this.beverage = beverage;

        public override string Description => $"{beverage.Description}, Mocha";

        public override double Cost()
        {
            return .20 + beverage.Cost();
        }
    }
}
           

Whip:

using DecoratorPattern.Core;

namespace DecoratorPattern.Condiments
{
    public class Whip : CondimentDecorator
    {
        private readonly Beverage beverage;

        public Whip(Beverage beverage) => this.beverage = beverage;

        public override string Description => $"{beverage.Description}, Whip";

        public override double Cost()
        {
            return .15 + beverage.Cost();
        }
    }
}
           

Program:

using System;
using DecoratorPattern.Coffee;
using DecoratorPattern.Condiments;
using DecoratorPattern.Core;

namespace DecoratorPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var beverage = new Espresso();
            Console.WriteLine($"{beverage.Description} $ {beverage.Cost()}");

            Beverage beverage2 = new HouseBlend();
            beverage2 = new Mocha(beverage2);
            beverage2 = new Mocha(beverage2);
            beverage2 = new Whip(beverage2);
            Console.WriteLine($"{beverage2.Description} $ {beverage2.Cost()}");
        
        }
    }
}
           

运行结果:

来源

装饰器模式|菜鸟教程

使用C# (.NET Core) 实现装饰模式 (Decorator Pattern) 并介绍 .NET/Core的Stream