设计模式、用Delphi实现---->Decorator 模式

    技术2022-05-11  130

     

     

     

    Decorator 模式

    起源

    DelphiDecorator模式是在Decorator的基础上进行了扩展。更多Decorator模式的资料请参阅 《设计模式115页》

    目的

    动态地给一个对象添加一些职责。就增加功能来说,Decorator模式比增加子类更为灵活.

    动机

    我们经常要为某一些个别的对象增加一些新的职责,并不是全部的类。假设,我们有一组类用来输出文本行。抽象类TtextStream定义了一些接口,而后代如TtextFileTlinePrinterTclipboardStream则实现了这些接口。

    现在,假设我们想给这些类增加一些新的职责如:文本缓存器、大小定转换、文本分析。

    继承机制是添加功能的一种有效途径。从TtextStream类继承了缓存器可以被多个子类的实例使用。但不是很灵活。因为缓存器的选择是静态的了。客户程序不能控制选择缓存器的方式和时机。如此,加重了抽象类TtextStream的字段的负担来控制缓存器,并将带入到它的第一个实例中。通常最好保持高层次的(抽象)基类的轻量。在基类中增加不规则化和原文分析会使它最变得非常笨重!

    如果你不想创建一个重量级的基类就会产生别外一个问题。有这样一种情况:大量的独立的继承是可能是,但瀑发式的产生大量的子类来支持不同组合如:TbufTextFileTscrambledTextFileTbufScrambledTextFileTbufLinePrinterTscrambledLinePrinter及其它。发生同样问题,如果类定义对子类隐藏或不可见的。比如说,如果你想在第三的组件库的高层类中加入一个新的职责,试着给DelphiTstream加入一个新的职责!

    一个灵活的方法是将文本流嵌入另一个对象中,由这个对象加入缓存器不规则化。我们称这个嵌入的对象为装饰(Decorator)。这个装饰与文本流组件接口一致,因些它对使用文本流客户程序是透明的。在Delphi中保持接口一致意味着从一个共公的组先继承,例中为TtextStream装饰将请求向前转到到文本流,并且可能能转发前后执行一些额外的动作(如缓存器不规则化),透明性使你可以递归的嵌套多个装饰,从面可以添加任意多的功能。

    假设类TtextStream的接口如下:

    type

      TTextStream = class (TObject)

      protected

        function GetEndOfText: Boolean; virtual; abstract;

      public

        function ReadLine: string; virtual; abstract;

        procedure WriteLine(const Line: string); virtual; abstract;

        property EndOfText: Boolean read GetEndOfText;

      end;

    使用adapter可以创建一些真实的文本流组件TLinePrinter, TtextFile其它更多的。为了保持接口的一致。使用decorator模式我们可以灵活的为所有的文本流加入新功能。假设我们将装饰类命名为TtextFilter这个类从TtextStream继承过来从而保TTextStream证接口的兼容,它同样包含了对TtextStream实例TextStream的引用。类TtextFilter没有实现任何新特性,它只是简单的将所有客户程序的请求(方法调用)转发给类TextStream。其后代如TindentFilterTupperCaseFilter通过简单重载装饰类的方法加入了一些新职责。

     

     

     

     

     

     

    下面的流程图显示了TupperCaseFilter是如何调解客户程序对类TtextStream调用

     

     

    此模式最重要的是让装饰类显示TtextStream能显示的任何部份。这样通常客户对调用装饰类和末装饰的类没有什么不同, 后它们对装饰类不存在任何依赖关系。在本单元的例子中,客户程序不知道它的文本在实际的写操作之前被转换成大写。

     

    应用

    下面的代码演示了类的装饰模式的应用。例子中的TtextStream装饰类TtextFilter定义了一个抽象的接口。

    type

      TTextStream = class (TObject)

      protected

        function GetEndOfText: Boolean; virtual; abstract;

      public

        function ReadLine: string; virtual; abstract;

        procedure WriteLine(const Line: string); virtual; abstract;

        property EndOfText: Boolean read GetEndOfText;

      end;

     

      TTextFilter = class (TTextStream)

      private

        FOwnsStream: Boolean;

        FTextStream: TTextStream;

      protected

        function GetEndOfText: Boolean; override;

        function GetTextStream: TTextStream;

        procedure SetTextStream(Value: TTextStream);

      public

        constructor Create(ATextStream: TTextStream; AOwnsStream: Boolean);

        destructor Destroy; override;

        function ReadLine: string; override;

        procedure WriteLine(const Line: string); override;

        property OwnsStream: Boolean read FOwnsStream write FOwnsStream;

        property TextStream: TTextStream read GetTextStream write SetTextStream;

      end;

     

    代码说明:

    ·      属性TextStream包含了对装饰的文本流对象的引用。TextStream具有读、写的操作。这样对后代来说就更灵活了。一个类似的模式的proxy模式,通过读、写方法在proxy模式也是一种好的应用。有关proxy模式请参考《设计模式》。

    ·      属性OwnsStream用来TextStream的所有权。在下面的实现代码中你可以看到TtextFilter类在free它所有的文本流时先判断OwnsStream是否为真。它取到帮助装饰清除的作用。

    ·      TextStreamOwnsStream装饰类的构造器的两个参数。

    ·      实现装饰类重载了ReadLineWriteLineGetEndOfText三个方法。并加入了实现。

    下面是它的实现部分代码:

     

    constructor TTextFilter.Create(ATextStream: TTextStream; AOwnsStream: Boolean);

    begin

      inherited Create;

      TextStream := ATextStream;

      OwnsStream := AOwnsStream;

    end;

     

    destructor TTextFilter.Destroy;

    begin

      TextStream := nil;

      inherited Destroy;

    end;

     

    function TTextFilter.GetEndOfText: Boolean;

    begin

      Result := TextStream.GetEndOfText;

    end;

     

    function TTextFilter.GetTextStream: TTextStream;

    begin

      Result := FTextStream;

    end;

     

    function TTextFilter.ReadLine: string;

    begin

      Result := TextStream.ReadLine;

    end;

     

    procedure TTextFilter.SetTextStream(Value: TTextStream);

    begin

      if Value <> FTextStream then

      begin

        if OwnsTextStream then FTextStream.Free;

        FTextStream := Value;

      end;

    end;

     

    procedure TTextFilter.WriteLine(const Line: string);

    begin

      TextStream.WriteLine(Line);

    end;

    在这些实现代码一个非常有兴趣的是:

    ·      装饰类的行为方法ReadLineWriteLineGetEndOfText只是简单的调用相应的TextStream方法。

    ·      SetTextStream方法在分配一个新的值前安全的释放它的方本流。

    ·      释造函数将TextStream := nil,因为在SetTextStream有可能释放当前的文本流。

    现在可能真正的创建一个将文本转换成大写的过滤器了

    接口部分的代码:

    type

      TUpperCaseFilter = class (TTextFilter)

      public

    »   function ReadLine: string; override;

    »   procedure WriteLine(const Line: string); override;

      end;

     

    implementation

     

    function TUpperCaseFilter.ReadLine: string;

    begin

    » Result := UpperCase(inherited ReadLine);

    end;

     

    procedure TUpperCaseFilter.WriteLine(const Line: string);

    begin

    » inherited WriteLine(UpperCase(Line));

    end;

    这个装饰类可以被子任何TtextStream目标使用:

     

    function TClient.CreateOutput: TTextStream;

    begin

    » { 创建一个基类}

    » case Destination of

    »   dsFile: Result := TTextFile.Create(GetFileName, fmCreate);

    »   dsPrinter: Result := TLinePrinter.Create;

    » end;

    » {判断是是否使用了装饰, 并使用同样的参数

    »   重要的是我们没必要关心是装饰TTextFile ,还是TLinePrinter }

    » if ConvertToUpperCase then

    »   Result := TUpperCaseFilter.Create(Result, True);

    end;

     

    procedure TClient.ListContents;

    var

      T: TTextStream;

    begin

      T := CreateOutput;

      { 在这里,我们并不知道是否使用了装饰}

      try

        {T写内容 }

        T.WriteLine('Contents');

      finally

        T.Free;

      end;

    end;

    Delphi实例

    正在组织。。。


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