装饰者模式（C++）

概述：

23种设计模式之一，英文叫Decorator Pattern，又叫装饰者模式。装饰模式是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。

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，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。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。

代码

//header.h

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Ship
{
public:
    virtual void run()=0;
    virtual void shot()=0;
};

class NorthCarolina:public Ship
{
public:
    void run(){cout<<"NorthCarolina is running."<<endl;};
    void shot(){cout<<"NorthCarolina is shotting."<<endl;};
};

class Iowa:public Ship
{
    public:
    void run(){cout<<"Iowa is running."<<endl;};
    void shot(){cout<<"Iowa is shotting."<<endl;};
};

class Decorator:public Ship
{
public:
    Decorator(Ship* ship):ship(ship){};
    void run(){ship->run();}
    void shot(){ship->shot();}
protected:
    Ship* ship;
};

class ScoutPlane:public Decorator
{
    string scout;
public:
    ScoutPlane(Ship* ship):Decorator(ship){}
    void setScout(){scout="Searching......";};
    void getScout(){cout<<scout<<endl;}
    void run(){
        ship->run();
        setScout();
        getScout();
    }
    void shot(){
        ship->shot();
    }
};

class Ammu:public Decorator
{
    string ammu;
public:
    Ammu(Ship* ship):Decorator(ship){}
    void setAmmu(){ammu="AP";};
    void getAmmu(){cout<<"shotting "<<ammu<<"."<<endl;}
    void run(){
        ship->run();
    }
    void shot(){
        ship->shot();
        setAmmu();
        getAmmu();
    }
};

//main.cpp

#include"header.h"
using namespace std;

int main()
{
    Ship* ship1(new Iowa);
    Ship* ship2(new NorthCarolina);
    ship1->run();
    ship1->shot();
    cout<<"----------------"<<endl;
    ship2->run();
    ship2->shot();
    cout<<"----------------"<<endl;
    Ship* ship3(new Ammu(ship1));
    ship3->run();
    ship3->shot();
    cout<<"----------------"<<endl;
    Ship* ship4(new ScoutPlane(ship3));
    ship4->run();
    ship4->shot();
    cout<<"----------------"<<endl;
    Ship* ship5(new ScoutPlane(ship2));
    ship5->run();
    ship5->shot();
    system("pause");
    return 0;
}

优点

1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。

缺点

1. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。
3. 装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。

设计原则

1. 多用组合，少用继承。
   利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而，如果能够利用组合的做法扩展对象的行为，就可以在运行时动态地进行扩展。
2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。