【C++】—— 装饰器模式

（一）什么是装饰器模式

装饰模式（Decorator Pattern），也被称为包装模式，是一种通过对客户端透明的方式来扩展对象功能的设计模式，它提供了一种替代继承关系的方案。装饰模式通过将要添加的附加功能放在独立的类中，并让这个类包含要装饰的对象，实现了在运行时动态地给对象添加功能的能力。

在装饰模式中，抽象构件定义了对象的接口，具体构件是被装饰的对象，装饰者持有一个构件对象的引用，并定义与抽象构件一致的接口。装饰者可以在调用构建对象的方法前后添加额外的行为，从而扩展对象的功能。

通过使用装饰模式，我们可以灵活地在运行时动态地给对象添加功能，而无需改变原有类的结构。客户端可以按照需要选择、按顺序使用不同的装饰者来包装对象，从而达到组合各种功能的目的。这种方式实现了功能的扩展和复用，同时也避免了使用继承带来的静态特性和多个子类的维护问题。

（二）为什么要使用装饰器模式

1. 装饰模式可以动态的给一个对象添加一 些额外的职责。
2. 就增加功能来说，此模式比生成子类更为灵活,通过子类继承的方式，但是如果后续继续增加功能的话，便要继续继承现有的类,如此就会使继承的层次越来越深,不利与代码的维护和可读性。
3. 故最好的方式便是通过装饰者模式来完成。

（三）装饰器模式的实现步奏

• 提供一个抽象组件类:抽象被装饰者的行为
• 提供一个或多个具体组件类:被装饰者的行为具体实现
• 提供一个抽象装饰器类:抽象组件指针与抽象组件一致接口
• 提供一个具体的装饰器类:为具体组件附加责任

（四）代码示例

场景：

• 对于一些职场人士在出席一些重要场合的时候，大部分都是西装革履的。因此，我在这里就模拟男士穿衣的场景

首先，定义一个抽象基类Boy代表男生；

class Boy {
public:
    virtual void wearClothes() = 0;
};

接下来，创建具体的男生类；

class ConcreteBoy : public Boy {
public:
    void wearClothes() override {
        cout << "首先穿上打底衫" << endl;
    }
};

然后，定义装饰器基类；

class Decorator : public Boy {
protected:
    Boy* boy;
public:
    Decorator(Boy* b) : boy(b) {}
    virtual void wearClothes() override {
        if (boy != nullptr) {
            boy->wearClothes();
        }
    }
};

接着，创建具体的装饰器类；

//穿西装
class JacketDecorator : public Decorator {
public:
    JacketDecorator(Boy* b) : Decorator(b) {}
    void wearClothes() override {
        Decorator::wearClothes();
        cout << "紧接着穿上西服" << endl;
    }
};
//打领带
class TieDecorator : public Decorator {
public:
    TieDecorator(Boy* b) : Decorator(b) {}
    void wearClothes() override {
        Decorator::wearClothes();
        cout << "最后再打领带" << endl;
    }
};

最后，在主函数中使用这些类来展示男生穿衣服的场景；

int main() {
    Boy* boy = new TieDecorator(new JacketDecorator(new ConcreteBoy()));
    boy ->wearClothes();
    delete boy ;
    return 0;
}

（五）装饰器模式优缺点

优点：

1. 灵活性：装饰器模式允许动态地给对象添加功能，而且可以根据需要多次进行装饰，从而实现各种组合方式，使得功能扩展变得非常灵活。
2. 开闭原则：装饰器模式符合开闭原则，可以在不修改现有代码的情况下，增加新的功能。

缺点：

1. 复杂性：装饰器模式引入了许多小的对象和类，可能会导致系统中对象数量的增加，从而增加系统的复杂性。
2. 容易出错：由于装饰器模式允许灵活地组合对象，因此在设计时需要特别小心，以避免出现过度复杂或混乱的装饰器组合，导致难以理解和维护的问题。

总体来说，装饰器模式是一种非常灵活的设计模式，能够有效地扩展对象的功能，同时也需要在设计时注意控制复杂性，避免出现过度装饰的情况。