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C++如何实现装饰器模式在类中扩展功能

P粉602998670

发布： 2025-09-10 11:57:01

原创

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装饰器模式通过组合扩展对象功能，避免继承导致的类膨胀。定义Component接口，ConcreteComponent实现基础功能，Decorator继承Component并持有一个Component指针，LoggingDecorator在调用原对象前后添加日志行为，实现动态增强。

c++如何实现装饰器模式在类中扩展功能

装饰器模式通过组合的方式动态扩展对象功能，避免使用继承带来的类爆炸问题。在C++中，可通过抽象基类和多层包装实现这一设计模式。

定义公共接口

所有被装饰对象和装饰器都需继承同一抽象接口，确保调用一致性。

class Component {
public:
    virtual ~Component() = default;
    virtual void operation() = 0;
};

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实现具体组件

基础功能类实现接口，作为被装饰的原始对象。

class ConcreteComponent : public Component {
public:
    void operation() override {
        std::cout << "基础功能执行\n";
    }
};

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编写装饰器基类

装饰器继承自Component，并持有Component指针，形成包装结构。

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class Decorator : public Component {
protected:
    Component* component;
public:
    explicit Decorator(Component* c) : component(c) {}
    virtual void operation() override {
        component->operation();
    }
};

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添加具体装饰逻辑

子类重写operation，在调用原对象前后插入新行为。

class LoggingDecorator : public Decorator {
public:
    using Decorator::Decorator;
    void operation() override {
        std::cout << "[日志] 开始执行操作\n";
        Decorator::operation();
        std::cout << "[日志] 操作完成\n";
    }
};
<p>class TimingDecorator : public Decorator {
public:
using Decorator::Decorator;
void operation() override {
auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
Decorator::operation();
auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
std::cout << "[性能] 耗时: "
<< std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start).count()
<< " 微秒\n";
}
};</p>

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组合使用多个装饰器

按需叠加装饰器，实现功能灵活组合。

int main() {
    Component* comp = new ConcreteComponent();
    comp = new LoggingDecorator(comp);
    comp = new TimingDecorator(comp);
    comp->operation();
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 注意：实际中应使用智能指针管理内存
delete comp;
return 0;

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}

这种方式允许在运行时动态添加功能，比如网络请求前加认证、数据处理后加缓存。关键是保持接口统一，让外部无法感知是否被装饰。基本上就这些，不复杂但容易忽略细节。

以上就是C++如何实现装饰器模式在类中扩展功能的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！