Python设计模式之装饰器模式
创始人
2025-07-08 20:20:26
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装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许向现有对象添加新功能,同时又不改变其结构。这种模式创建了一个包装类,也就是装饰器,用于包裹原始类,并提供额外的功能,因此也称为包装模式。

在装饰器模式中,通常会有以下几个角色:

  • 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):实现抽象组件的接口,是被装饰的原始对象。
  • 抽象装饰器(Decorator):继承自抽象组件,并持有一个抽象组件的实例,其实际上是对抽象组件的包装。
  • 具体装饰器(ConcreteDecorator):实现抽象装饰器的接口,并在其中添加额外的功能。

使用装饰器模式,可以动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不需要修改其源代码。这样可以避免使用继承导致的类爆炸和复杂的子类系统。装饰器模式使得对象可以灵活地扩展功能,同时保持了对象的简单性和可重用性。

举个例子,假设有一个基础的文本编辑器类,我们可以使用装饰器模式来动态地添加一些额外的功能,比如加粗、加颜色等。每个额外功能对应一个具体的装饰器,通过将装饰器层层包装,可以实现多个功能的叠加,而不需要修改原始文本编辑器类的代码。

总之,装饰器模式提供了一种灵活的方式来给对象添加功能,同时保持了简单性和可重用性,是一种常见且有用的设计模式。

假设我们有一个基础的文本编辑器类 TextEditor,它具有一个 write(text: string) 方法用于输出文本。我们希望能够在不修改 TextEditor 类的情况下,动态地为文本添加一些额外的功能,比如加粗和斜体。

首先,我们定义抽象组件 Component 接口,它包含了 write(text: string) 方法:

python

interface Component {

  write(text: string): void;

}

然后,我们创建具体组件 TextEditor 类,实现了抽象组件接口:

python

class TextEditor implements Component {

  write(text: string) {

    console.log("Writing: " + text);

  }

}

接下来,我们定义抽象装饰器 Decorator 类,它继承了抽象组件接口,并持有一个抽象组件的实例:

python

abstract class Decorator implements Component {

  protected component: Component;



  constructor(component: Component) {

    this.component = component;

  }



  write(text: string) {

    this.component.write(text);

  }

}

然后,我们创建具体装饰器类,比如加粗装饰器 BoldDecorator 和斜体装饰器 ItalicDecorator,它们分别继承了抽象装饰器类,并在其中添加了额外的功能:

python

class BoldDecorator extends Decorator {

  write(text: string) {

    console.log("Writing in bold: " + text);

  }

}



class ItalicDecorator extends Decorator {

  write(text: string) {

    console.log("Writing in italic: " + text);

  }

}

最后,我们可以使用装饰器模式来动态地添加功能:

python

// 创建基础文本编辑器对象

const textEditor: Component = new TextEditor();



// 使用装饰器包装基础文本编辑器,并添加加粗和斜体功能

const boldTextEditor: Component = new BoldDecorator(textEditor);

const italicBoldTextEditor: Component = new ItalicDecorator(boldTextEditor);



// 输出文本

italicBoldTextEditor.write("Hello, World!");

运行以上代码,输出结果如下:

Writing in italic: Writing in bold: Hello, World!

通过装饰器模式,我们可以在不修改原始 TextEditor 类的情况下,动态地为文本添加额外的功能。在上述例子中,我们使用了斜体装饰器和加粗装饰器对文本进行修饰,但我们也可以根据需要添加其他装饰器来实现不同的功能扩展。

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