Golang学习笔记_36——装饰器模式

Golang学习笔记_33——桥接模式
Golang学习笔记_34——组合模式
Golang学习笔记_35——代理模式

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一、核心概念

1. 定义

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，允许在不修改原始对象结构的情况下，通过创建包装对象动态地扩展对象的功能。它通过嵌套组合替代继承，实现功能的灵活叠加。

2. 解决的问题

• 动态扩展功能：运行时添加/移除对象行为
• 避免类爆炸：替代多层继承导致的子类膨胀
• 保持接口一致性：装饰器与原始对象实现相同接口

3. 核心角色

1. Component（抽象组件）
   定义对象接口（如Coffee接口声明Cost()方法）
2. ConcreteComponent（具体组件）
   实现基础功能的对象（如原味咖啡）
3. Decorator（装饰器基类）
   持有组件引用并实现相同接口（可选抽象类）
4. ConcreteDecorator（具体装饰器）
   添加具体扩展功能（如牛奶、糖装饰器）

4. 类图

二、特点分析

优点

1. 动态扩展：运行时灵活添加/移除功能
2. 单一职责：每个装饰器只负责一个功能扩展
3. 开闭原则：无需修改已有代码即可扩展

缺点

1. 复杂度增加：多层装饰导致调用链较长
2. 对象数量膨胀：可能产生大量小对象
3. 初始化繁琐：需要逐层包装对象

三、适用场景

1. 流处理系统

• 基础组件：文件流
• 装饰器：加密流、缓冲流、压缩流
• 操作：动态组合流处理链（如加密(缓冲(文件流))）

2. GUI组件增强

• 基础组件：文本框
• 装饰器：边框装饰、滚动条装饰、阴影装饰
• 操作：动态叠加视觉效果

3. 中间件开发

• 基础组件：HTTP处理器
• 装饰器：日志记录、权限校验、缓存处理
• 操作：按需组合中间件链

四、代码示例（Go语言）

package decoratordemo

import "fmt"

// 抽象组件
type Coffee interface {
   Cost() float64
   Description() string
}

// 具体组件：原味咖啡
type PlainCoffee struct {
}

func (p *PlainCoffee) Cost() float64 {
   return 2.0
}

func (p *PlainCoffee) Description() string {
   return "原味咖啡"
}

// 装饰器基类（可选）
type CoffeeDecorator struct {
   coffee Coffee
}

func (d *CoffeeDecorator) Cost() float64 {
   return d.coffee.Cost()
}

func (d *CoffeeDecorator) Description() string {
   return d.coffee.Description()
}

// 具体装饰器：牛奶
type MilkDecorator struct {
   CoffeeDecorator
}

func (m *MilkDecorator) Cost() float64 {
   return m.CoffeeDecorator.Cost() + 0.5
}

func (m *MilkDecorator) Description() string {
   return m.CoffeeDecorator.Description() + ", 加牛奶"
}

func NewMilkDecorator(coffee Coffee) *MilkDecorator {
   return &MilkDecorator{CoffeeDecorator{coffee}}
}

// 具体装饰器：糖
type SugarDecorator struct {
   CoffeeDecorator
}

func (s *SugarDecorator) Cost() float64 {
   return s.CoffeeDecorator.Cost() + 0.3
}

func (s *SugarDecorator) Description() string {
   return s.CoffeeDecorator.Description() + ", 加糖"
}

func NewSyrupDecorator(coffee Coffee) *SugarDecorator {
   return &SugarDecorator{CoffeeDecorator{coffee}}
}

func test() {
   // 原味咖啡
   coffee := &PlainCoffee{}
   fmt.Printf("%s → $%.2f\n", coffee.Description(), coffee.Cost())

   milkCoffee := NewMilkDecorator(coffee)
   fmt.Printf("%s → $%.2f\n", milkCoffee.Description(), milkCoffee.Cost())

   syrupMilkCoffee := NewSyrupDecorator(milkCoffee)
   fmt.Printf("%s → $%.2f\n", syrupMilkCoffee.Description(), syrupMilkCoffee.Cost())

}

输出结果：

=== RUN   Test_test
原味咖啡 → $2.00
原味咖啡, 加牛奶 → $2.50
原味咖啡, 加牛奶, 加糖 → $2.80
--- PASS: Test_test (0.00s)
PASS

五、与其他模式对比

模式	核心目标	关键区别
适配器	接口转换	主要解决接口不兼容问题
代理	控制访问	保持接口相同，增强访问控制
组合	处理树形结构	关注部分-整体层次结构

六、总结

装饰器模式通过嵌套包装的方式，实现了以下核心价值：

1. 动态扩展：运行时灵活添加功能
2. 避免继承：通过组合替代多层继承
3. 接口透明：客户端无需感知装饰过程

在Go语言中实现时需注意：

• 利用接口实现多态
• 通过结构体嵌套实现装饰器链
• 保持装饰器与原始组件接口一致