装饰器模式在 c++++ 中的实现过程分为以下几个步骤:定义抽象类 icomponent,表示期望实现的对象接口。创建具体的 concretecomponent 类,实现 icomponent 接口,表示原始对象。定义抽象 decorator 类,继承自 icomponent,并提供构造函数接收 icomponent 对象。创建具体的装饰器类,继承自 decorator,提供附加功能,例如 coloredshape 装饰器为形状添加颜色。
在 C++ 中实现装饰器设计模式
装饰器设计模式是一种结构型设计模式,它允许在不修改原有对象的情况下,给对象添加新的功能。它通过创建一个装饰器对象来包裹原始对象,并提供一个与原始对象相同的接口。
实现
在 C++ 中,可以使用继承和抽象类来实现装饰器设计模式。以下是步骤:
- 定义一个抽象类 IComponent,它定义对象期望实现的接口。
- 创建一个 ConcreteComponent 类,实现 IComponent 接口并表示原始对象。
- 定义一个抽象装饰器类 Decorator,它继承自 IComponent 并提供一个构造函数来接受一个 IComponent 对象。
- 创建具体的装饰器类,它们继承自 Decorator 并提供附加的功能。例如,我们可以创建一个 LoggingDecorator 类,它在执行原始对象的方法时记录调用日志。
实战案例
假设我们有一个 Shape 抽象类,它定义了计算形状面积和周长的接口:
class Shape {
public:
virtual double area() const = 0;
virtual double perimeter() const = 0;
};
我们有一个 Circle 类,继承自 Shape:
class Circle : public Shape {
public:
Circle(double radius) : m_radius(radius) {}
double area() const override { return 3.14 * m_radius * m_radius; }
double perimeter() const override { return 2.0 * 3.14 * m_radius; }
private:
double m_radius;
};
现在,我们创建一个 ColoredShape 装饰器,它为形状添加了颜色属性:
class ColoredShape : public Decorator {
public:
ColoredShape(IComponent* component, const std::string& color)
: Decorator(component), m_color(color) {}
double area() const override { return m_component->area(); }
double perimeter() const override { return m_component->perimeter(); }
void setColor(const std::string& color) { m_color = color; }
const std::string& getColor() const { return m_color; }
private:
std::string m_color;
};
我们可以通过将 Circle 对象包裹在 ColoredShape 装饰器中来创建一个有颜色的圆形:
ColoredShape coloredShape(new Circle(5), "red");
std::cout << "Area: " << coloredShape.area() << std::endl;
std::cout << "Perimeter: " << coloredShape.perimeter() << std::endl;
std::cout << "Color: " << coloredShape.getColor() << std::endl;
这段代码会输出:
Area: 78.5
Perimeter: 31.4
Color: red