C#設計模式19——裝飾器模式的寫法

裝飾器模式（Decorator Pattern）是一種結構型設計模式，它允許你動態地給一個物件新增一些額外的職責，而不需要修改這個物件的程式碼。

What（什麼）

裝飾器模式是一種結構型設計模式，它允許你動態地給一個物件新增一些額外的職責，而不需要修改這個物件的程式碼。

在裝飾器模式中，你可以定義一個裝飾器類，它包含一個指向被裝飾物件的參照，並且實現了與被裝飾物件相同的介面。裝飾器類可以在執行時動態地給被裝飾物件新增一些額外的行為，而不會影響到原有的行為。

Why（為什麼）

在軟體開發過程中，經常會遇到需要給一個物件新增一些額外的行為的情況。如果直接修改這個物件的程式碼，可能會引起其他程式碼的不穩定性，而且會導致程式碼的可維護性變差。此時，裝飾器模式就可以很好地解決這個問題。

使用裝飾器模式，你可以在執行時動態地給一個物件新增一些額外的職責，而不需要修改這個物件的程式碼。這樣，你就可以保持原有程式碼的穩定性和可維護性，同時還能夠滿足新的需求。

How（怎麼做）

裝飾器模式的實現需要以下幾個步驟：

1. 定義一個介面，它包含了被裝飾物件和裝飾器物件需要實現的方法。
2. 實現一個具體的類，它實現了這個介面，並且包含了一些基本的行為。
3. 實現一個裝飾器類，它也實現了這個介面，並且包含了一個指向被裝飾物件的參照。
4. 在裝飾器類中，實現需要新增的額外行為，並且在呼叫被裝飾物件的方法時，也呼叫相應的方法。
5. 在使用者端程式碼中，建立一個具體的物件，並且用裝飾器類動態地給它新增一些額外的行為。

 Where（在哪裡使用）

裝飾器模式適用於以下情況：

- 當你需要在不修改物件程式碼的情況下，給一個物件新增一些額外的行為時，可以使用裝飾器模式。
- 當你需要動態地給一個物件新增一些額外的行為時，可以使用裝飾器模式。
- 當你需要給一個物件新增一些行為，但是這些行為可能會被頻繁地修改或者刪除時，可以使用裝飾器模式。

Who（誰使用）

裝飾器模式適用於以下角色：

- Component：定義了被裝飾物件和裝飾器物件需要實現的方法。
- ConcreteComponent：實現了 Component 介面，並且包含了一些基本的行為。
- Decorator：實現了 Component 介面，並且包含了一個指向被裝飾物件的參照。
- ConcreteDecorator：實現了 Decorator 介面，並且在呼叫被裝飾物件的方法時，新增了額外的行為。

Example（範例）

以下是一個使用裝飾器模式的範例：

// Component 介面
public interface IShape
{
    void Draw();
}

// ConcreteComponent 類
public class Rectangle : IShape
{
    public void Draw()
    {
        Console.WriteLine("Drawing a rectangle.");
    }
}

// Decorator 類
public abstract class ShapeDecorator : IShape
{
    protected IShape decoratedShape;

    public ShapeDecorator(IShape decoratedShape)
    {
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }

    public virtual void Draw()
    {
        decoratedShape.Draw();
    }
}

// ConcreteDecorator 類
public class RedShapeDecorator : ShapeDecorator
{
    public RedShapeDecorator(IShape decoratedShape) : base(decoratedShape)
    {
    }

    public override void Draw()
    {
        decoratedShape.Draw();
        Console.WriteLine("Border Color: Red");
    }
}

// 使用者端程式碼
public class Client
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 建立一個具體的物件
        IShape rectangle = new Rectangle();

        // 用裝飾器類動態地給它新增一些額外的行為
        IShape redRectangle = new RedShapeDecorator(rectangle);

        // 呼叫方法，輸出結果
        rectangle.Draw(); // 輸出 "Drawing a rectangle."
        redRectangle.Draw(); // 輸出 "Drawing a rectangle." 和 "Border Color: Red"
    }
}

在上面的範例程式碼中，我們定義了一個 `IShape` 介面，它包含了一個 `Draw` 方法，用於繪製圖形。然後，我們實現了一個 `Rectangle` 類，它實現了 `IShape` 介面，並且包含了一個基本的行為。接著，我們定義了一個 `ShapeDecorator` 抽象類，它實現了 `IShape` 介面，並且包含了一個指向被裝飾物件的參照。最後，我們實現了一個 `RedShapeDecorator` 類，它繼承了 `ShapeDecorator` 類，並且在呼叫被裝飾物件的 `Draw` 方法時，新增了一個額外的行為。

在使用者端程式碼中，我們建立了一個具體的物件 `rectangle`，然後用 `RedShapeDecorator` 類動態地給它新增了一個額外的行為。最後，我們呼叫了 `Draw` 方法，輸出了結果。在本例中，輸出了 "Drawing a rectangle." 和 "Border Color: Red"。