摘要

装饰模式的核心在于，它允许在不改变对象自身的基础上，在运行时向对象添加新的职责。这是通过创建一个包含原始对象的特殊包装对象（即装饰器）来实现的。装饰器类遵循与原始对象相同的接口，并在调用原始对象的方法之前或之后添加额外的行为。

正文

结构组成

装饰模式通常由以下几个角色组成：

• 抽象组件 (Component)：定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。
• 具体组件 (ConcreteComponent)：定义了一个具体的对象，也可以给这个对象添加一些职责。
• 装饰抽象类 (Decorator)：实现了组件接口的同名接口，并持有一个组件实例的引用。这个类的任务是定义一个与组件接口一致的接口。
• 具体装饰类 (ConcreteDecorator)：具体实现装饰抽象类，其目的是给组件添加额外的职责。

优点

装饰模式的优点包括：

• 增加对象的职责是灵活的。
• 可以动态地添加或删除职责。
• 可以用多个装饰类包装一个对象来组合几个行为。
• 装饰模式是继承的一种替代模式，可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点

装饰模式的缺点包括：

• 使用装饰模式会创建更多的小对象，可能会导致系统更加复杂。
• 装饰链设置不当可能会导致调试问题。

装饰模式在.NET框架中也有广泛的应用，例如在IO流的处理中，StreamReader和StreamWriter就是Stream的装饰器，它们提供了缓冲和字符处理的功能。通过这种方式，.NET框架能够提供高度灵活和可扩展的读写功能。

示例：咖啡店订单系统

假设我们有一个咖啡店的订单系统，我们需要能够动态地给咖啡添加各种配料，比如牛奶、糖、奶泡等。

首先，我们定义咖啡的组件接口：

C#
// 组件接口
public interface ICoffee
{
    string GetDescription();
    double GetCost();
}

然后，我们实现具体的咖啡类型：

C#
// 具体组件
public class PlainCoffee : ICoffee
{
    public string GetDescription()
    {
        return "Plain Coffee";
    }

    public double GetCost()
    {
        return 1.0;
    }
}

接下来，我们创建一个装饰器抽象类：

C#
// 装饰抽象类
public abstract class CoffeeDecorator : ICoffee
{
    protected ICoffee _coffee;

    public CoffeeDecorator(ICoffee coffee)
    {
        _coffee = coffee;
    }

    public virtual string GetDescription()
    {
        return _coffee.GetDescription();
    }

    public virtual double GetCost()
    {
        return _coffee.GetCost();
    }
}

现在，我们可以创建具体的装饰类：

C#
// 具体装饰类：牛奶
public class MilkDecorator : CoffeeDecorator
{
    public MilkDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee) { }

    public override string GetDescription()
    {
        return base.GetDescription() + ", with Milk";
    }

    public override double GetCost()
    {
        return base.GetCost() + 0.5;
    }
}

C#
// 具体装饰类：糖
public class SugarDecorator : CoffeeDecorator
{
    public SugarDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee) { }

    public override string GetDescription()
    {
        return base.GetDescription() + ", with Sugar";
    }

    public override double GetCost()
    {
        return base.GetCost() + 0.2;
    }
}

最后，我们可以使用装饰模式来创建订单：

C#
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        ICoffee coffee = new PlainCoffee();
        Console.WriteLine($"{coffee.GetDescription()} Cost: ${coffee.GetCost()}");

        // 添加牛奶
        coffee = new MilkDecorator(coffee);
        Console.WriteLine($"{coffee.GetDescription()} Cost: ${coffee.GetCost()}");

        // 再添加糖
        coffee = new SugarDecorator(coffee);
        Console.WriteLine($"{coffee.GetDescription()} Cost: ${coffee.GetCost()}");
    }
}

在这个例子中，我们首先创建了一个简单的咖啡对象，然后通过添加装饰器（牛奶和糖）来增加额外的功能（调料），同时每次装饰都会影响咖啡的最终成本。这种方式使得我们可以动态地、不限次数地添加新的装饰器，而不需要修改现有的类。