golang设计模式——装饰器模式

装饰器模式

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

UML类图：

分析

首先我们需要理解，为什么组合优于继承？

• 继承有诸多作用，但继承层次过深、过复杂，会影响到代码的可维护性。
• 继承主要有三个作用：表示is-a关系，支持多态特性，代码复用。而这三个作用都可以通过组合、接口、委托三个技术手段来达成。除此之外，利用组合还能解决层次过深、过复杂的继承关系影响代码可维护性的问题。

再来看一下装饰器模式和代理模式的区别。

• 从UML层面上，Proxy下没有子类，Decorator下却有子类。Proxy和Decorator有一部分作用是相同的，都需要包一下原始类的各个函数，只不过Proxy在包的过程中，会附加一些和原始类无关的功能。Proxy包原始类各个函数，主要是为了让ConcreteDecorator减少重复操作，只关注要增加功能的函数即可。
• 从使用层面上说，Proxy很直接，客户端调用Proxy，Proxy调用原始类。装饰器模式则可以嵌套使用，A装饰B，B装饰C，C装饰D。

可能大家会问组合作用到底在哪？我们想一个场景，假设一个类Base有个功能封装的很好，但是有些地方想用的话，需要再加强一下，这个类是D1，如果使用继承的话，就需要进行重载、调用基类。如果别的地方想用D1，也还需要加强部分功能，这个类是D2，使用继承，则又需要重载、调用基类。这使得继承层次过深、过复杂了，然后继承是有必要的吗？仔细想一下不用继承、直接用组合，不但能实现目标，工作量减小，而且能去掉继承的束缚。

使用场景

装饰器模式一般用在基类功能封装不错，但使用的时候需要对功能进行一些加强，而这些加强版的功能也会被其它加强版需要，这种就比较适合。

尼古拉斯凯奇主演的《战争之王》不知道大家看过没有。记得里面有个场景，凯奇买了一架武装直升机，这时FBI带人抓捕，凯奇将直升机和导弹分开就合法了。直升机就是那个封装特别好的类，能够长距离飞行。想用武装直升机，就在上面加导弹。想用救援直升机就在上面加医生。想用武装救援直升机，就在上面即加导弹又加医生。

我们就按照这个例子写代码吧。

代码实现

package main

import "fmt"

/**
 * @Description: 飞行器接口，有fly函数
 */
type Aircraft interface {
   fly()
   landing()
}

/**
 * @Description: 直升机类，拥有正常飞行、降落功能
 */
type Helicopter struct {
}

func (h *Helicopter) fly() {
   fmt.Println("我是普通直升机")
}

func (h *Helicopter) landing() {
   fmt.Println("我有降落功能")
}

/**
 * @Description: 武装直升机
 */
type WeaponAircraft struct {
   Aircraft
}

/**
 * @Description: 给直升机增加武装功能
 * @receiver a
 */
func (a *WeaponAircraft) fly() {
   a.Aircraft.fly()
   fmt.Println("增加武装功能")
}

/**
 * @Description: 救援直升机
 */
type RescueAircraft struct {
   Aircraft
}

/**
 * @Description: 给直升机增加救援功能
 * @receiver r
 */
func (r *RescueAircraft) fly() {
   r.Aircraft.fly()
   fmt.Println("增加救援功能")
}

func main() {
   //普通直升机
   fmt.Println("------------普通直升机")
   helicopter := &Helicopter{}
   helicopter.fly()
   helicopter.landing()

   //武装直升机
   fmt.Println("------------武装直升机")
   weaponAircraft := &WeaponAircraft{
      Aircraft: helicopter,
   }
   weaponAircraft.fly()

   //救援直升机
   fmt.Println("------------救援直升机")
   rescueAircraft := &RescueAircraft{
      Aircraft: helicopter,
   }
   rescueAircraft.fly()

   //武装救援直升机
   fmt.Println("------------武装救援直升机")
   weaponRescueAircraft := &RescueAircraft{
      Aircraft: weaponAircraft,
   }
   weaponRescueAircraft.fly()
}

➜ myproject go run main.go

————普通直升机

我是普通直升机

我有降落功能

————武装直升机

我是普通直升机

增加武装功能

————救援直升机

我是普通直升机

增加救援功能

————武装救援直升机

我是普通直升机

增加武装功能

增加救援功能

代码实现中没有Decorator类，主要是因为Go组合的特性。之所以有Decorator，是因为Decorator中有component成员变量，Decorator中函数实现是调用component的函数，所以对于component中的每一个函数，Decorator都需要封装一下，否则无法使用。但是Go组合方式会自动完成这项任务，无需封装，自然也就不需要Decorator了。

实例

下面是一个简单的画画的例子，默认的 Square 只有基础的画画功能， ColorSquare 为他加上了颜色

代码

package decorator

// IDraw IDraw
type IDraw interface {
	Draw() string
}

// Square 正方形
type Square struct{}

// Draw Draw
func (s Square) Draw() string {
	return "this is a square"
}

// ColorSquare 有颜色的正方形
type ColorSquare struct {
	square IDraw
	color  string
}

// NewColorSquare NewColorSquare
func NewColorSquare(square IDraw, color string) ColorSquare {
	return ColorSquare{color: color, square: square}
}

// Draw Draw
func (c ColorSquare) Draw() string {
	return c.square.Draw() + ", color is " + c.color
}

单元测试

func TestColorSquare_Draw(t *testing.T) {
	sq := Square{}
	csq := NewColorSquare(sq, "red")
	got := csq.Draw()
	assert.Equal(t, "this is a square, color is red", got)
}

总结

装饰器模式理解和使用都比较简单，主要通过组合方式实现复用能力，如果组合的变量为接口或者基类，便可实现串联功能。

在使用上，首先需要确定复用的功能抽象的比较好，以免使用的时候，发现很多增强功能可以收敛其中。其次判断是否有增强的功能需要串联的情况，如果有的话，使用装饰器模式是十分合适的。

装饰器模式体现了开闭原则、里氏替换原则、依赖倒转原则。