Decorator 单一职责模式[通俗易懂]

全栈程序员站长

发布于 2022-09-22 14:13:20

28900

代码可运行

文章被收录于专栏：全栈程序员必看全栈程序员必看

运行总次数：0

代码可运行

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

单一职责模式

动机

在某些情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”，由于继承为类型引入的静态特质，使得这种扩展方式缺乏灵活性；并且随着子类的增多(扩展功能的增多)，各种子类的组合(扩展功能的组合)会导致更多的子类的膨胀

如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态实现？同时避免”扩展功能的增多“带来的子类膨胀问题？从而使得任何任何”功能扩展变化“所导致的影响将为最低？

模式定义

动态(组合)地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言Decorator模式比生成子类(继承)更为灵活(消除重复代码 & 减少子类个数)

案例

对一个流扩展各种操作朴素

//业务操作
class Stream{ 
   
public:
    virtual char Read(int number) = 0;
    virtual void Seek(int position) = 0;
    virtual void Write(char data) = 0;

    virtual ~Stream(){ 
   };
}
//主体流
class FileStream : public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位文件流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写文件流
    }
}

class NetworkStream : public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读网络流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位网络流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写网络流
    }
}
class MemoryStream: public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读内存流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位内存流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写内存流
    }
}

//拓展操作
//对文件流进行加密操作
class CrytoFileStream : public FileStream{ 
   
public:
    virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        FileStream::Read(number);//读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //额外的加密操作
        FileStream::Seek(position)//定位文件流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //额外的加密操作
        FileStream::Write(data) //写文件流
        //额外的加密操作
    }
}
//对网络流进行加密操作
class CrytoFileStream : public NetworkStream{ 
   
public:
    virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Read(number);//读网络流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Seek(position)//定位网络流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Write(data) //写网络流
        //额外的加密操作
    }
}

//对内存流进行加密操作
class CrytoFileStream : public MemoryStream{ 
   
public:
    virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Read(number);//读内存流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Seek(position)//定位内存流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //额外的加密操作
        NetworkStream::Write(data) //写内存流
        //额外的加密操作
    }
}

//对流进行加buffer操作
class BufferFileStream : public FileStream{ 
   
virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的缓冲操作
        FileStream::Read(number);//读内存流
        //额外的加密操作
    }
}
//...

//即加buffer又加密
class CryptoBufferFileStream : public FileStream{ 
   
virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        //额外的缓冲操作
        FileStream::Read(number);//读内存流
        //额外的缓冲操作
        //额外的加密操作
    }
}
void process(){ 
   
	//编译时装配
	CrytoFileStream *f1 = new CrytoFileStream();
	BufferedFileStream *f2 = new CrytoFileStream();
	CrytoBufferedFileStream *f3 = new CtytoFileStream();
}
//..

单一职责模式

//业务操作
class Stream{ 
   
public:
    virtual char Read(int number) = 0;
    virtual void Seek(int position) = 0;
    virtual void Write(char data) = 0;

    virtual ~Stream(){ 
   };
}
//主体流
class FileStream : public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读文件流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位文件流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写文件流
    }
}

class NetworkStream : public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读网络流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位网络流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写网络流
    }
}
class NetworkStream : public Stream{ 
   
public :
    virtual char Read(int number){ 
   
        //读内存流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //定位内存流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //写内存流
    }
}

//拓展操作
class DecoratorStream : public Stream{ 
   
    protected:
    Stream *stream;//...
    DecoratorStream(Stream *stm):Stream(stm){ 
   

    }
}

class CrytoStream : public DecoratorStream{ 
   
private:
public:
    CrytoStream(Stream * stm):stream(stm){ 
   

    }
    virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        stream->Read(number);//读流
    }
    virtual void Seek(int position){ 
   
        //额外的加密操作
        stream->Seek(position)//定位流
    }
    virtual void Write(char data){ 
   
        //额外的加密操作
        stream->Write(data) //写流
        //额外的加密操作
    }
}

//对流进行加buffer操作
class BufferStream : public DecoratorStream{ 
   
    Stream *stream;//=...;
    //..
}
//...

//即加buffer又加密
class CryptoBufferStream : public DecoratorStream{ 
   
        Stream *stream;//=...;
virtual char Read(int number){ 
   
        //额外的加密操作
        //额外的缓冲操作
        FileStream::Read(number);//读内存流
        //额外的缓冲操作
        //额外的加密操作
    }
}
//..

void process(){ 
   

    FileStream s1 = new FileStream();
    
    CrytoStream *s2 = new CrytoStream(s1);

    BufferStream *s3 = new BufferStream(s1);

    CryptoBufferStream *s4 = new CryptoBufferStream(s1);
}

结构

要点总结

通过采用组合而非继承的手法，Decorator模式实现了在运行时动态扩展对象的能力，而且可以根据需要扩展多个功能。避免了使用继承带来的”灵活性差“和”多子类衍生的问题“
Decorator类在接口表现上为is a Component 的继承关系，即Decorator 类继承了Component类所具有的接口，但在实现上又表现为has a Component 的组合关系。即Decorator类又使用了另外一个Component类
Decorator模式的目的并非解决”多子类衍生的多击沉该问题“