09.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。
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。
我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

意图

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

主要解决

一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，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。

何时使用

在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决

将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码

1. Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。
2. 修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用实例

1. 孙悟空有 72 变，当他变成”庙宇”后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。
2. 不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点

装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点

多层装饰比较复杂。

使用场景

1. 扩展一个类的功能。
2. 动态增加功能，动态撤销。

注意事项

可代替继承。

示例

Circle类能画圆，Rectangle类能画方，装饰器使得能够绘制不同颜色的边界

#include "pch.h"
#include <iostream>
class Shape
{
public:
    virtual void Draw() = 0;
};
class Circle : public Shape
{
public:
    virtual void Draw()
    {
        std::cout << "Shape: Circle" << std::endl;
    }
};
class Rectangle : public Shape
{
public:
    virtual void Draw()
    {
        std::cout << "Shape: Rectangle" << std::endl;
    }
};
class ShapeDecorator : public Shape
{
public:
    ShapeDecorator(Shape* pShape)
    {
        this->pShape = pShape;
    }
    ~ShapeDecorator()
    {
        delete pShape;
        pShape = nullptr;
    }
    virtual void Draw()
    {
        pShape->Draw();
    }
protected:
    Shape* pShape;
};
class RedShapeDecorator : public ShapeDecorator
{
public:
    RedShapeDecorator(Shape* pShape) : ShapeDecorator(pShape)
    { }
    virtual void Draw()
    {
        pShape->Draw();
        SetRedBorder();
    }
private:
    void SetRedBorder()
    {
        std::cout << "Border: Red" << std::endl;
    }
};
class BlackShapeDecorator : public ShapeDecorator
{
public:
    BlackShapeDecorator(Shape* pShape) : ShapeDecorator(pShape)
    { }
    virtual void Draw()
    {
        pShape->Draw();
        SetBlackBorder();
    }
private:
    void SetBlackBorder()
    {
        std::cout << "Border: Black" << std::endl;
    }
};
int main()
{
    std::cout << "Circle with normal border" << std::endl;
    Shape* circle = new Circle();
    circle->Draw();
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "Circle of red border" << std::endl;
    Shape* redCircle = new RedShapeDecorator(circle);
    redCircle->Draw();
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "Rectangle of black border" << std::endl;
    Shape* rectangle = new Rectangle();
    Shape* blackRectangle = new BlackShapeDecorator(rectangle);
    blackRectangle->Draw();
    std::cout << std::endl;
}

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border: Red

Rectangle of black border
Shape: Rectangle
Border: Black