十九、装饰模式(Decorator)

1. 何为装饰模式

1.1 定义：

在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。

装饰模式的结构图如图1-1所示：

图1-1 装饰模式结构图

1.2 装饰模式的特点：

（1）装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
（2）装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）。
（3）装饰对象接受所有来自客户端的请求，它把这些请求转发给真实的对象。
（4）装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改改定对象的结构就可以增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

2. 情景设置

我们在买车时，有很多的车型（Suv, Mpv等等）供我们去选择，也有很多配件供我们去选择，要实现选择车型和车的配件这一过程，我们可以创建很多的类去实现。但是车型很多，车的配件更多，我们为每一种情况都去创建一个类，显然是不现实的。

对于这种情景，使用装饰模式去解决无疑是一个很不错的选择。根据以上的描述我们将此场景抽象为下面的结构图，如图2-1所示：

图2-1

3. 代码实现

// Component
protocol Car {
    // 多少钱
    func howMuch()-> Int
    // 展示装配的配件
    func showParts()
}

// ConcreteComponents
class Suv: Car {
    init(owner: String) {
        print("\(owner)买了一辆Suv，10W")
    }
    
    func howMuch() -> Int {
        return 10
    }
    
    func showParts() {}
}

class Mpv: Car {
    init(owner: String) {
        print("\(owner)买了一辆Mpv，15W")
    }
    func howMuch() -> Int {
        return 15
    }
    func showParts() {}
}

// Decorator
class CarParts: Car {
    var car: Car?
    func howMuch() -> Int {
        return car?.howMuch() ?? 0
    }
    func showParts() {
        car?.showParts()
    }
    func decorator(_ car: Car) -> Car {
        self.car = car
        return self
    }
}

// ConcreteDecorators 
class Sofa: CarParts {
    override func howMuch() -> Int {
        return super.howMuch() + 1
    }
    override func showParts() {
        super.showParts()
        print("选配了真皮沙发，1W")
    }
}

class Safety: CarParts {
    override func howMuch() -> Int {
        return super.howMuch() + 3
    }
    
    override func showParts() {
        super.showParts()
        print("选配了全套安全系统，3W")
    }
}

class Engine: CarParts {
    override func howMuch() -> Int {
        return super.howMuch() + 5
    }
    override func showParts() {
        super.showParts()
        print("选配了V8发动机，5W")
    }
}

客户端调用：

// wc1买一辆suv
var suv: Car = Suv(owner: "wc1")
// 装配沙发
suv = Sofa().decorator(suv)
// 装配发动机
suv = Engine().decorator(suv)
// 装配安全系统
suv = Safety().decorator(suv)
suv.showParts()
print("一共花了\(suv.howMuch())W")

// wcl买一辆mpv
var mpv: Car = Mpv(owner: "wcl")
// 装配发动机
mpv = Engine().decorator(mpv)
// 装配安全系统
mpv = Safety().decorator(mpv)
mpv.showParts()
print("一共花了\(mpv.howMuch())W")

控制台输出：

wc1买了一辆Suv, 10W 选配了真皮沙发，1W 选配了V8发动机，5W 选配了全套安全系统，3W 一共花了19W wcl买了一辆Mpv, 15W 选配了V8发动机，5W 选配了全套安全系统，3W 一共花了23W

4. 装饰模式的优缺点

优点：

（1）可以将类中装饰功能从类中搬出去，简化原有的类
（2）有效的将核心职责和装饰功能区分开来，而且可以除去相关类中重复的装饰逻辑

缺点：

（1）装饰模式虽然扩展性较高，类的数量较多，如何取舍可扩展性和间接性是个问题，有选择就要有所牺牲
（2）很难搞清楚一个类究竟被装饰了多少层，可能是1层，也可能是100层