装饰者模式

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设计模式

2018-04-25

什么是装饰者模式？

Decorator(装饰者)模式是一种结构型设计模式。

它允许动态地为对象添加额外的职责，而无需修改其原有代码。它通过将对象包装在装饰者类中，以透明的方式扩展功能，避免了静态继承带来的类爆炸问题，符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。

实现装饰者模式

在 JavaScript 中，装饰者模式可以通过以下方式实现：

函数装饰（高阶函数）

通过高阶函数包装原函数，添加新功能：

function logDecorator(func) {
  return function (...args) {
    console.log('Function called:', func.name)
    const result = func.apply(this, args)
    console.log('Result:', result)
    return result
  }
}

// 使用
const add = (a, b) => a + b
const decoratedAdd = logDecorator(add)
decoratedAdd(2, 3) // 输出日志并计算结果

对象方法装饰

替换对象的方法以实现增强功能：

function decorateMethod(obj, methodName, decorator) {
  const originalMethod = obj[methodName]
  obj[methodName] = function (...args) {
    console.log('Method execution started')
    const result = originalMethod.apply(this, args)
    console.log('Method execution ended')
    return result
  }
}

// 使用
const calculator = { add: (a, b) => a + b }
decorateMethod(calculator, 'add', original => original)
calculator.add(1, 2) // 输出执行日志

类装饰（基于组合）

通过装饰类包裹原对象，扩展其方法：

class Coffee {
  cost() { return 5 }
}

class MilkDecorator {
  constructor(coffee) {
    this.coffee = coffee
  }

  cost() { return this.coffee.cost() + 2 }
}

class SugarDecorator {
  constructor(coffee) {
    this.coffee = coffee
  }

  cost() { return this.coffee.cost() + 1 }
}

// 使用
let coffee = new Coffee()
coffee = new MilkDecorator(coffee)
coffee = new SugarDecorator(coffee)
console.log(coffee.cost()) // 输出：8

ES7/TypeScript 装饰器语法

利用 @decorator 语法糖简化实现（需 Babel 或 TypeScript 支持）：

function log(target, key, descriptor) {
  const originalMethod = descriptor.value
  descriptor.value = function (...args) {
    console.log(`Calling ${key} with args:`, args)
    return originalMethod.apply(this, args)
  }
  return descriptor
}

class Example {
  @log
  add(a, b) { return a + b }
}

优点

动态扩展：运行时添加或移除功能，灵活性强。
单一职责：每个装饰类只关注一个功能，代码更清晰。
替代继承：避免多层继承导致的类膨胀问题。
开闭原则：无需修改原有代码即可扩展功能。

缺点

复杂度增加：多层装饰可能导致代码结构复杂，调试困难。
性能开销：装饰链较长时，可能影响执行效率。
依赖管理：装饰者需要与原对象保持接口一致，否则可能破坏调用逻辑。

适用场景

动态功能扩展：如为对象添加日志、缓存、权限检查等。
不可修改的第三方库：在不修改源码的情况下增强功能。
组合替代继承：需要多维度扩展对象功能时。
中间件机制：如 Express 的中间件、Redux 的 enhancer。