GoF 23种经典的设计模式——装饰器模式

装饰器模式

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。

引入装饰器主要是为了解决使用继承方式扩展类时，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀的问题。

装饰器模式通过将对象包装在装饰器类中，以便动态地修改其行为。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。装饰器模式通过递归组合的方式来实现装饰过程。每个装饰器包含一个指向下一个装饰器或具体组件的引用。

角色和结构：

• 组件（Component）： 定义对象接口，可以被具体组件和装饰器实现。
• 具体组件（ConcreteComponent）： 实现组件接口，是被装饰的原始对象。
• 装饰器（Decorator）： 实现组件接口，并包含一个指向组件的引用。通常是一个抽象类。
• 具体装饰器（ConcreteDecorator）： 扩展装饰器类，添加额外的行为或状态。

Coffee 是组件接口，Mocha 是具体组件类。CoffeeDecorator 是装饰器抽象类，CoffeeWithMilk 是具体装饰器类。客户端代码创建一个简单咖啡对象，然后通过组合装饰器来动态地添加牛奶。

#include <iostream>
#include <string>

// 组件
class Coffee
{
public:
    virtual int cost() = 0;
    virtual void description() = 0;
};

// 具体组件
class Mocha : public Coffee
{
public:
    int cost() override
    {
        return 10;
    }
    void description() override
    {
        std::cout << "Mocha" << std::endl;
    }
};

// 抽象装饰类
class CoffeeDecorator
{
protected:
    Coffee *coffee;

public:
    CoffeeDecorator(Coffee *coffee)
    {
        this->coffee = coffee;
    }

    virtual int cost() const
    {
        return coffee->cost();
    }

    virtual void description() const
    {
        coffee->description();
    }
};

// 具体装饰类
class CoffeeWithMilk : public CoffeeDecorator
{
public:
    CoffeeWithMilk(Coffee *coffee)
        : CoffeeDecorator(coffee) {}
    int cost() const override
    {
        return coffee->cost() + 5;
    }

    void description() const override
    {
        std::cout << "with milk ";
        coffee->description();
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Coffee *coffee = new Mocha();
    coffee->description();
    std::cout << coffee->cost() << std::endl;

    CoffeeDecorator *coffeeDecorator = new CoffeeWithMilk(coffee);
    coffeeDecorator->description();
    std::cout << coffeeDecorator->cost() << std::endl;

    delete coffeeDecorator;
    delete coffee;

    return 0;
}