装饰器模式 (Decorator Pattern)
意图
装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许在不改变原有类的情况下，动态地为对象添加职责。装饰器模式通过将对象包装在一个装饰器类中，从而增强对象的功能。
问题
在现实世界中，考虑一个简单的文本编辑器。最基本的功能是显示文本，但有时需要为文本添加不同的效果，例如加粗、斜体或下划线。如果直接在文本类中添加这些功能，会导致类的复杂度增加，且不易维护和扩展。
解决方案
使用装饰器模式，我们可以创建不同的装饰器类，每个装饰器类实现一种新的功能，然后将这些装饰器类动态地应用于文本对象，以增强其功能。
模式结构
- 组件（Component）：定义了将要动态添加职责的对象接口。
- 具体组件（Concrete Component）：实现了组件接口，是将要被装饰的对象。
- 装饰器（Decorator）：实现了组件接口，持有一个组件对象，并在其基础上扩展功能。
- 具体装饰器（Concrete Decorator）：继承装饰器，并实现具体的装饰功能。
代码
以下是使用Go语言实现的装饰器模式示例：
package main
import "fmt"
// 组件接口
type Component interface {
Operation() string
}
// 具体组件 - 文本
type Text struct {
content string
}
func (t *Text) Operation() string {
return t.content
}
// 装饰器基类
type Decorator struct {
component Component
}
func (d *Decorator) Operation() string {
if d.component != nil {
return d.component.Operation()
}
return ""
}
// 具体装饰器 - 加粗
type BoldDecorator struct {
Decorator
}
func (b *BoldDecorator) Operation() string {
return "<b>" + b.Decorator.Operation() + "</b>"
}
// 具体装饰器 - 斜体
type ItalicDecorator struct {
Decorator
}
func (i *ItalicDecorator) Operation() string {
return "<i>" + i.Decorator.Operation() + "</i>"
}
// 具体装饰器 - 下划线
type UnderlineDecorator struct {
Decorator
}
func (u *UnderlineDecorator) Operation() string {
return "<u>" + u.Decorator.Operation() + "</u>"
}
func main() {
text := &Text{content: "Hello, World!"}
boldText := &BoldDecorator{Decorator{component: text}}
italicBoldText := &ItalicDecorator{Decorator{component: boldText}}
underlinedItalicBoldText := &UnderlineDecorator{Decorator{component: italicBoldText}}
fmt.Println("原始文本:", text.Operation())
fmt.Println("加粗文本:", boldText.Operation())
fmt.Println("加粗斜体文本:", italicBoldText.Operation())
fmt.Println("加粗斜体下划线文本:", underlinedItalicBoldText.Operation())
}
适用场景
- 需要在不改变原有类的情况下，动态地为对象添加职责时。
- 需要为一组对象添加相同的职责，且职责可以动态组合时。
实现方式
- 定义组件接口，声明将要动态添加职责的对象接口。
- 创建具体组件，实现组件接口。
- 创建装饰器基类，实现组件接口，并持有一个组件对象。
- 创建具体装饰器，继承装饰器基类，并实现具体的装饰功能。
- 在客户端代码中，通过装饰器类动态地为组件对象添加职责。
优缺点
优点：
- 动态地为对象添加新职责，而不影响其他对象。
- 可以通过多个装饰器组合，形成复杂的功能。
- 符合开闭原则，可以通过添加新的装饰器类来扩展系统，而不会影响现有代码。
缺点：
- 可能会导致大量的小类，增加系统的复杂度。
- 多个装饰器的组合可能会导致调试困难。
其他模式的关系
- 代理模式（Proxy Pattern）：代理模式和装饰器模式的结构类似，但代理模式主要用于控制对对象的访问，而装饰器模式用于为对象添加职责。
- 适配器模式（Adapter Pattern）：适配器模式用于将一个接口转换为另一个接口，而装饰器模式用于动态地为对象添加职责。
- 组合模式（Composite Pattern）：组合模式用于将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，装饰器模式用于动态地为对象添加职责。