C#物件導向設計模式學習筆記(9) – Decorator 裝飾模式(結構型模式)

在某些情況下我們可能會“過度地使用繼承來擴充項物件的功能”，由於繼承為類型引入的靜態（編譯時間）特質，使得這種擴充方式缺乏靈活性；並且隨著子類的增多（擴充功能的增多），各種子類的組合（擴充功能的組合）會導致更多子類的膨脹（多繼承）。

如何使“對象功能的擴充”能夠根據需要來動態（運行時）地實現？同時避免“擴充功能的增多”帶來的子類膨脹問題？從而使得任何“功能擴充變化”所導致的影響將為最低？

意圖（Intent） 

動態地給一個對象增加一些額外的職責。就增加功能而言，Decorator模式比產生子類更為靈活。

 

 

 

public abstract class Tank
{
public abstract void Shot();
public abstract void Run();
}

public abstract class Decorator : Tank   //介面繼承
{
private Tank tank;//Has-A 對象組合

public Decorator(Tank tank)
    {
this.tank = tank;
    }

public override void Shot()
    {
        tank.Shot();
    }

public override void Run()
    {
        tank.Run();
    }
}

 

/// <summary>
/// 裝飾類A
/// </summary>
public class DecoratorA : Decorator
{
public DecoratorA(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

public override void Shot()
    {
//紅外功能擴充
//Do Shot...
        base.Shot();
    }

public override void Run()
    {
//紅外功能擴充
//Do Run...
        base.Run();
    }
}

/// <summary>
/// 裝飾類B
/// </summary>
public class DecoratorB : Decorator
{
public DecoratorB(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

public override void Shot()
    {
//水陸兩棲功能擴充
//Do Shot...
        base.Shot();
    }

public override void Run()
    {
//水陸兩棲功能擴充
//Do Run...
        base.Run();
    }
}

/// <summary>
/// 裝飾類C
/// </summary>
public class DecoratorC : Decorator
{
public DecoratorC(Tank tank)
        : base(tank)
    {
    }

public override void Shot()
    {
//衛星定位功能擴充
//Do Shot...
        base.Shot();
    }

public override void Run()
    {
//衛星定位功能擴充
//Do Run...
        base.Run();
    }
}

 

class App
{
public static void Main()
    {
        Tank tank = new T50();
        DecoratorA da = new DecoratorA(tank);//紅外功能擴充
        DecoratorA db = new DecoratorA(da);//水陸兩棲功能擴充
        DecoratorA dc = new DecoratorA(db);//衛星定位功能擴充
    }
}

 

要點：

通過採用組合而非繼承的手法， Decorator模式實現了在運行時動態擴充項物件功能的能力，而且可以根據需要擴充多個功能。避免了使用繼承帶來的“靈活性差”和“多子類衍生問題”。

Decorator類在介面上表現為is-a Component的繼承關係，即Decorator類繼承了Component類所具有的介面。但在實現上又表現為has-a Component的組合關係，即Decorator類又使用了另外一個Component類。

Decorator模式並非解決“多子類衍生的多繼承”問題，Decorator模式應用的要點在於解決“主體類在多個方向上的擴充功能”——是為“裝飾”的含義。

適用性 

在以下情況下應當使用裝飾模式：

1.需要擴充一個類的功能，或給一個類增加附加責任。

2.需要動態地給一個對象增加功能，這些功能可以再動態地撤銷。

3.需要增加由一些準系統的排列組合而產生的非常大量的功能，從而使繼承關係變得不現實。