装饰器模式是什么

在软件开发中，装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许在运行时动态地为一个对象添加行为。这种模式通过创建包装器对象来扩展功能，使得代码可以灵活加入新的功能。

回顾一下传统方法，我们通常会使用继承实现新功能的添加，但这种方法存在缺陷，因为继承会在编译时静态地将所有功能集成到对象中，而导致代码不可修改、冗余，同时也会导致继承性的不稳定。相比之下，装饰器模式可以动态添加新的功能，不会对原有代码造成影响，并且可扩展性更高、更灵活。

下面从多个角度来分析装饰器模式。

一、结构图示

装饰器模式包含如下角色：

1. 抽象组件（Component）角色：定义一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。

2. 具体组件（ConcreteComponent）角色：实现抽象组件的接口，是被装饰的原始对象，即被包装的对象，它是我们希望动态添加新功能的目标。

3. 抽象装饰器（Decorator）角色：仅含有一个指向抽象组件的引用，它的构造函数可接受一个抽象组件作为参数；同时扩展了组件功能，它是具体装饰器和抽象组件的父类。

4. 具体装饰器（ConcreteDecorator）角色：负责给具体组件对象添加新的责任，即装饰。

二、实现方式

实现装饰器模式的关键在于对于同一组件，可以动态下单倍增加或减少额外的功能，因此通常采用递归调用的方式来实现。另外，装饰器模式采用的是接口而非实现的方式，因此具体组件和装饰器需要实现同一套接口。

三、应用场景

1. 需要透明或动态地添加职责的场景：如果使用继承对类进行功能扩展，则需要创建一个特殊的类来完成这个功能的扩展，而这个功能的扩展可能与项目中的其他对象的功能扩展存在冲突，在此情况下装饰器模式更加适合，它可以在更具灵活性的方式下动态地添加职责。

2. 动态地代替对象扩展功能的场景：该模式具有重载而不是重复代码的功效，因此非常适合需要维护一个大型的旧代码库的场景。我们可以利用装饰器模式创建可重复使用的代码，而且我们可以在需要时动态地将该代码添加到保存在对象中的任何其他代码中。

3. 保持组件的简单性：对于一些只需要简单功能的组件，可以使用装饰器模式动态地添加所需要的功能，从而避免了为了这些功能而扩展组件类的操作。

四、优缺点

优点

1. 可以在不影响其他对象的情况下，动态地为对象添加职责。

2. 比继承更灵活，不会破坏类的封装。

3. 可以创建一个装饰器的链，使得对象可以被多次装饰。

缺点

1. 在动态添加功能的过程中增加了许多小类，会增加系统整体的复杂度。

2. 装饰器模式会产生许多较小的对象，会影响系统的性能。