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设计模式 --- 装饰器模式

news 2025/5/9 0:48:40

装饰模式是一种结构型设计模式，它允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

优点：

1.灵活性高：可以在运行时动态地为对象添加或删除功能，而不需要修改对象的原有代码。
2.可扩展性强：可以通过组合不同的装饰器，为对象添加多种不同的功能，满足不同的需求。
3.符合开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。当需要添加新的功能时，只需要创建新的装饰器类，而不需要修改原有的代码。

缺点：

1.产生过多的小对象：大量小型装饰器类导致类数量膨胀，增加了系统的复杂性和内存开销。
优化：对象池复用。
2.调试困难：多层装饰器的嵌套可能会导致调试困难，因为很难确定每个装饰器的具体作用。

说明例子：

1.UML类图：

2.实现：

1.定义绘制类：

   public class DrawEngine{public void Render(string ObjName){Debug.Log("Render:" + ObjName);}}

2.定义形状类接口以及形状实现：

  //形状接口类public abstract class ISingleShape{protected DrawEngine m_engine = null;public virtual void SetRenderEngine(DrawEngine renderEngine){m_engine = renderEngine;}public abstract void Draw();public abstract string GetPolygon();}public class SingleSphere : ISingleShape{public override void Draw(){m_engine.Render("Draw SingleSphere");}public override string GetPolygon(){return "Single Sphere 多边形";}}

3.定义附加功能接口以及实现类：

    //附加功能实现public abstract class IAdditional{protected DrawEngine m_engine = null;public void SetRenderEngine(DrawEngine renderEngine){m_engine = renderEngine;}public abstract void DrawOnShape(ISingleShape theShape);}//外框类public class Border : IAdditional{public override void DrawOnShape(ISingleShape theShape){m_engine.Render("Draw Border On" + theShape.GetPolygon());}}

4. 定义形状装饰器接口类和实现类：

    //形状装饰器接口类public abstract class ISingleShapeDecorator : ISingleShape{ISingleShape m_Component;public ISingleShapeDecorator(ISingleShape theComponent){m_Component = theComponent;}public override void Draw(){m_Component.Draw();}public override string GetPolygon(){return m_Component.GetPolygon(); }}//外框装饰器类public class BorderDecorator : ISingleShapeDecorator{//外框功能Border m_Border = null;public BorderDecorator(ISingleShape theComponent):base(theComponent) { m_Border = new Border(); }public override void SetRenderEngine(DrawEngine renderEngine){base.SetRenderEngine(renderEngine);m_Border.SetRenderEngine(renderEngine);}public override void Draw(){//被装饰者功能base.Draw();//外框功能m_Border.DrawOnShape(this);}}

5.测试类：

  public class DecoratorPattern : MonoBehaviour{// Start is called before the first frame updatevoid Start(){DrawEngine theDraw = new DrawEngine();SingleSphere theSphere = new SingleSphere();theSphere.SetRenderEngine(theDraw);BorderDecorator theSphereWithBorder = new BorderDecorator(theSphere);theSphereWithBorder.SetRenderEngine(theDraw);theSphereWithBorder.Draw();}}

游戏中的使用场景：

1.角色属性加成系统：装备/Buff 需要动态叠加属性且支持多种组合。
2.技能效果叠加：基础技能需要支持动态添加元素效果（冰冻/燃烧/中毒）。
3.UI 系统增强：需要动态为UI组件添加装饰效果（边框/阴影/动画）。
4.游戏状态叠加：角色状态需要支持多种Buff/Debuff叠加（加速/中毒/隐身）。
5.音效系统增强：需要动态调整音效（回声/混响/音量调节）。
6.成就系统扩展：基础成就需要支持条件叠加（首次达成/困难模式/无伤通关）。