C++实现设计模式——装饰者(decorator)模式

• 装饰者(decorator)模式定义

  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。不改变接口的前提下，增强所考虑的类的性能。

• 何时使用

    1）需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加责任。

    2）需要动态的给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地撤销。

    3）需要增加一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能。

注意：装饰者模式的根本是装饰而不是改变接口，原先调用的什么接口，最后还是会调用到这个接口，也就是装饰角色的接口与抽象构件角色的接口是完全一致的，也叫做完全透明装饰者模式，反之如果接口发生了改变，那就是一种适配器了。

举个通俗的例子：

我们大家都玩游戏吧，都知道有皮肤这个东西，假设原始角色展示是通过一个show这个接口来展现游戏角色的，皮肤就是一个装饰器，那穿戴了皮肤就是调用了装饰器的show接口，区别在于装饰器的show里面比普通的原始的show接口多了添加皮肤的逻辑，装饰器show在添加了获取皮肤的逻辑后，最后还是会调用原来的原始show接口进行展示。它的根本还是用原始的show展示角色，没有改变原来的接口，综上就是兜兜转转还是你的那种感觉。

再给大家举一个实际中会用到的例子，大家在开发中经常会用到生成日志文件吧，而往往不同的场合会生成不同格式的日志内容，比如有json的，xml的，表格的各种形式，如果用继承的方式就需要在打印日志的类下不停的派生各种子类，然后重载日志输出接口，这样类的复杂度越来越高。此时如果用装饰者，可以需要什么模式的时候就装饰什么。代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class log {          //整个日志类
    public:
        virtual void log_out(string filename, string  value) {
            cout<<"输出日志"<<value<<"到"<<filename<<"文件"<<endl;
        }
};

class errlog:public log {    //错误日志输出类
    public:
    void log_out(string filename, string  value) {
            cout<<"输出错误日志"<<value<<"到"<<filename<<"文件"<<endl;
        }
};

class debuglog:public log {  //debug日志输出类
    public:
    void log_out(string filename, string  value) {
            cout<<"输出debug日志"<<value<<"到"<<filename<<"文件"<<endl;
        }
}; 

class decoratorlog:public log {//日志输出装饰器
    public:
        log *m_logout;
        decoratorlog() {}
        decoratorlog(log *logout) {
            this->m_logout = logout;
        }
        void log_out(string filename, string  value) {
                cout<<"输出debug日志"<<value<<"到"<<filename<<"文件"<<endl;
        }
};

class jsondecorator:public decoratorlog {//json日志输出装饰器
    public:
        jsondecorator(log *logout) {
            this->m_logout = logout;
        }
        void log_out(string filename, string  value) {
            cout<<"value进行了json转换"<<endl;     //装饰器的作用，也就是需要扩充的新功能需求
            m_logout->log_out(filename,value);    //调用到原先的接口
        }
};

class xmldecorator:public decoratorlog {//json日志输出装饰器
    public:
        xmldecorator(log *logout) {
            this->m_logout = logout;
        }
        void log_out(string filename, string  value) {
            cout<<"value进行了xml转换"<<endl;      //装饰器的作用，也就是需要扩充的新功能需求
            m_logout->log_out(filename,value);    //调用到原先的接口
        }
};
int main() {
    log *log1 = new jsondecorator( new debuglog());
    log1->log_out("1.json","hello");
    log *log2 = new xmldecorator( new errlog());
    log2->log_out("1.xml","world");
    return 0;
}

/*
value进行了json转换
输出debug日志hello到1.json文件
value进行了xml转换
输出错误日志world到1.xml文件
*/
           

这个模式的思想就是，装饰者就只是装饰，无论用到哪个装饰器子类，最后还是会调用到实际的log_out接口函数。

• 装饰者模式的结构