装饰器模式在C语言中如何实现？

2026-05-17 00:151阅读0评论SEO问题

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单一职责模式：在软件组件的设计中，若责任划分不清晰，使用继承得来的结果往往是随着需求的变更而随意调整，子类急剧膨胀，同时充斥着重复代码。此时的关键是划清责任。典型模式：典型模式。

单一职责模式:

在软件组件的设计中，如果责任划分的不清晰，使用继承得到的结果往往是随着需求的变化，子类急剧膨胀，同时充斥着重复代码，这时候的关键是划清责任。

典型模式

Decorator
Bridge

Decorator 动机（Motivation）

在某些情况下我们可能会“过度地使用继承来扩展对象的功能”，由于继承为类型引入的静态特质，使得这种扩展方式缺乏灵活性；并且随着子类的增多（扩展功能的增多），各种子类的组合（扩展功能的组合）会导致更多子类的膨胀。
如何使“对象功能的扩展”能够根据需要来动态地实现？同时避免“扩展功能的增多”带来的子类膨胀问题？从而使得任何“功能扩展变化”所导致的影响将为最低？

模式定义

动态（组合）地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言，Decorator模式比生成子类（继承）更为灵活（消除重复代码 & 减少子类个数）。

结构

要点总结

通过采用组合而非继承的手法， Decorator模式实现了在运行时动态扩展对象功能的能力，而且可以根据需要扩展多个功能。避免了使用继承带来的“灵活性差”和“多子类衍生问题”。
Decorator类在接口上表现为is-a Component的继承关系，即 Decorator类继承了Component类所具有的接口。但在实现上又表现为has-a Component的组合关系，即Decorator类又使用了另外一个Component类。
Decorator模式的目的并非解决“多子类衍生的多继承”问题， Decorator模式应用的要点在于解决“主体类在多个方向上的扩展功能”——是为“装饰”的含义。

cpp 类的规模：1+n+n*m!/2，原因是对类的继承不良使用

//业务操作 class Stream { public: virtual char Read(int number) = 0; virtual void Seek(int position) = 0; virtual void Write(char data) = 0; virtual ~Stream() {} }; //主体类 class FileStream : public Stream { public: virtual char Read(int number) { //读文件流 } virtual void Seek(int position) { //定位文件流 } virtual void Write(char data) { //写文件流 } }; class NetworkStream :public Stream { public: virtual char Read(int number) { //读网络流 } virtual void Seek(int position) { //定位网络流 } virtual void Write(char data) { //写网络流 } }; class MemoryStream :public Stream { public: virtual char Read(int number) { //读内存流 } virtual void Seek(int position) { //定位内存流 } virtual void Write(char data) { //写内存流 } }; //扩展操作 class CryptoFileStream :public FileStream { public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作... FileStream::Read(number);//读文件流 } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作... FileStream::Seek(position);//定位文件流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data) { //额外的加密操作... FileStream::Write(data);//写文件流 //额外的加密操作... } }; class CryptoNetworkStream : public NetworkStream{ public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作... NetworkStream::Read(number);//读网络流 } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作... NetworkStream::Seek(position);//定位网络流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data) { //额外的加密操作... NetworkStream::Write(data);//写网络流 //额外的加密操作... } }; class CryptoMemoryStream : public MemoryStream { public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作... MemoryStream::Read(number);//读内存流 } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作... MemoryStream::Seek(position);//定位内存流 //额外的加密操作... } virtual void Write(byte data) { //额外的加密操作... MemoryStream::Write(data);//写内存流 //额外的加密操作... } }; class BufferedFileStream : public FileStream { //... }; class BufferedNetworkStream : public NetworkStream { //... }; class BufferedMemoryStream : public MemoryStream { //... }; class CryptoBufferedFileStream :public FileStream { public: virtual char Read(int number) { //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Read(number);//读文件流 } virtual void Seek(int position) { //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Seek(position);//定位文件流 //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... } virtual void Write(byte data) { //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... FileStream::Write(data);//写文件流 //额外的加密操作... //额外的缓冲操作... } }; void Process() { //编译时装配 CryptoFileStream* fs1 = new CryptoFileStream(); BufferedFileStream* fs2 = new BufferedFileStream(); CryptoBufferedFileStream* fs3 = new CryptoBufferedFileStream(); } 类的规模：1+n+1+m

标签：C 设计模式装饰器 Decorator