重温设计模式----装饰模式

装饰模式定义

动态的给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式必生成子类更加灵活

装饰模式（Decorator Pattern）属于结构型设计模式，它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。

UML 图

其主要优点包括：

比继承更灵活：继承是在编译时静态决定的，而装饰模式可以在运行时动态地给对象添加职责，更加灵活地扩展功能。
可以对一个对象多次装饰：能够按照需要多次用不同的装饰类去修饰同一个对象，层层叠加功能。
符合开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。可以在不修改原有代码的基础上添加新的装饰功能。

装饰模式的主要角色有：

抽象构件（Component）：定义一个对象接口，可以给这些对象动态添加职责。
具体构件（ConcreteComponent）：实现了抽象构件接口，是被装饰的原始对象。
抽象装饰类（Decorator）：继承自抽象构件，并且包含一个指向抽象构件的指针，其目的是为了能包裹具体构件以及其他装饰类，同时也定义了与抽象构件一致的接口。
具体装饰类（ConcreteDecorator）：实现抽象装饰类，负责给构件对象添加新的职责。

C++ 代码示例

以下是一个简单的用 C++ 实现装饰模式的代码示例，模拟给一个简单图形绘制添加不同装饰效果的场景：

#include <iostream>
#include <string>
#include<Windows.h>
// 抽象构件
class Shape
{
public:
	virtual void draw() = 0;
	virtual ~Shape() {}
};

// 具体构件，比如这里的圆形
class Circle : public Shape
{
public:
	void draw() override
	{
		std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
	}
};

// 抽象装饰类，继承自抽象构件
class ShapeDecorator : public Shape
{
protected:
	Shape* decoratedShape;
public:
	ShapeDecorator(Shape* shape) : decoratedShape(shape) {}
	void draw() override
	{
		if (decoratedShape)
		{
			decoratedShape->draw();
		}
	}
};

// 具体装饰类，比如添加红色边框装饰
class RedBorderDecorator : public ShapeDecorator
{
public:
	RedBorderDecorator(Shape* shape) : ShapeDecorator(shape) {}
	void draw() override 
	{
		ShapeDecorator::draw();
		addRedBorder();
	}
private:
	void addRedBorder()
	{
		std::cout << "Adding red border" << std::endl;
	}
};

// 另一个具体装饰类，比如添加阴影装饰
class ShadowDecorator : public ShapeDecorator
{
public:
	ShadowDecorator(Shape* shape) : ShapeDecorator(shape) {}
	void draw() override 
	{
		ShapeDecorator::draw();
		addShadow();
	}
private:
	void addShadow()
	{
		std::cout << "Adding shadow" << std::endl;
	}
};

int main()
{
	Shape* circle = new Circle();

	// 第一次装饰，添加红色边框
	Shape* redBorderCircle = new RedBorderDecorator(circle);
	// 第二次装饰，在有红色边框的基础上添加阴影
	Shape* decoratedCircle = new ShadowDecorator(redBorderCircle);

	decoratedCircle->draw();

	// 释放内存，注意要按照创建顺序的逆序释放
	delete decoratedCircle;
	delete redBorderCircle;
	delete circle;
	char t;
	std::cin>>t;
	return 0;
}

在上述代码中：
Shape 是抽象构件，定义了 draw 这个抽象方法用于绘制图形。
Circle 作为具体构件实现了 Shape 接口，代表实际要被装饰的基础图形。
ShapeDecorator 是抽象装饰类，它持有一个指向 Shape 的指针，在 draw 方法中调用被装饰对象的 draw 方法，方便后续装饰类在此基础上添加额外功能。
RedBorderDecorator 和 ShadowDecorator 是具体装饰类，它们分别重写了 draw 方法，先调用父类（也就是被装饰对象的）draw 方法，然后添加各自独特的装饰功能，像添加红色边框或者添加阴影。
在 main 函数里，可以看到先创建了一个圆形对象，然后通过多次创建不同的装饰类对象，层层对圆形进行装饰，最后调用 draw 方法就能看到带有多种装饰效果的图形绘制的逻辑展示，并且最后按照创建顺序的逆序释放了内存，避免内存泄漏。

总结

装饰模式，其实可以理解为套娃，一层套一层