设计模式——装饰器模式（decorator）

Decorator，Bridge属於单一职责模式。

motivation：过度使用继承来扩展对象的功能，由于继承为类型引入了静态特性，是的这种扩展缺乏灵活性；并且随着子类的增多，更多子类的组合会导致更多子类的膨胀。（使用组合优于继承的设计原则）

上图的众多子类经过重构之后，形成下图子类较少，更易维护的结构。

key interface or class：

        1.实现基类的类型，如FileStream，NetWorkStream，MemoryStream；

        2.装饰类，用于对基本类型进行功能的扩展。

feature：在装饰类中既继承基类，也有基类的成员（某些实现）。

structure：

 

template codes：

//基类
class Stream{
public:
    virtual void Read()=0;
    virtual void Write()=0;
    virtual void Seak()=0;

    virtual ~Stream(){};
}


//不同类别的实现
class FileStream: public Stream{
    //实现接口
}
class MemoryStream: public Stream{
    //实现接口
}
class NetworkStream: public Stream{
    //实现接口
}

//实现扩展功能的装饰类
class CryptoStream: public Stream{
    //构造时可以设为FileStream，MemoryStream，NetworkStream等
    //根据要实现扩展的对象
    Stream* stream;
public:
    CryptoStream(Stream* stream){
        this->stream = stream;
    }

    virtual void Read(){
        //此处增加额外的Crypto操作
        stream->Read();
    }
    virtual void Write(){
        //此处增加额外的Crypto操作
        stream->Write();
    }
    virtual void Seak(){
        //此处增加额外的Crypto操作
        stream->Seak();
    }
}
class BufferStream: public Stream{
    //与上相似
}
class CryptoBufferStream: public Stream{
    //与上相似
}



//调用
void process(){
    Stream* fs = new FileStream();
    Stream* ms = new MemoryStream();
    Stream* ns = new NetworkStream();

    //给不同Stream类扩展新功能——实现运行时装配
    CryptoStream* cptFs = new CryptoStream(fs); //给fs增加Crypto功能
    BufferStream* bfrFs = new BufferStream(fs); //给fs增加buffer功能
    CryptoBufferStream* cbFs = new CryptoBufferStream(fs); //给fs增加crypto和buffer功能
    BufferStream* bCptFs = new BufferStream(cptFs); //给cptFs增加buffer功能
}



//为了实现对装饰器类中Stream*字段的复用，可以将该重复字段上提，但由于该字段为基类Stream本身
//所遇你经常可以，设置一个中间类来复Stream*字段，使装饰类都继承自该中间类
class decoratorStream: public Stream{
protect:
    Stream* stream;
    decoratorStream(Stream* stm): stream(stm){
    }
}
class CryptoStream: public decoratorStream{
public:
    //...
}

summary：

1. 采用组合而非继承的手法，decorator模式在运行时动态扩展对象的功能，避免了使用继承造成的不灵活和子类众多的问题；

2.decorator模式在接口上表现出is-a的继承关系，即decorator类继承自接口component，同时在实现上又表现出has-a的组合关系，即decorator类中组合了一个component类；

3.decorator模式并非主要解决子类繁衍问题，主要是为了实现主体类在多方向功能扩展的功能（即主体操作和分支操作应该分支分开继承）。