装饰器模式通过包装、委托与扩展，在不修改原类的情况下动态添加功能。1. 定义抽象组件Component及其实现ConcreteComponent；2. 装饰器Decorator继承Component并持有组件指针；3. 具体装饰器如LoggingDecorator和AuthDecorator在调用前后插入新逻辑；4. 使用智能指针组合装饰器，实现功能叠加。示例输出显示权限检查、日志记录与基础功能的顺序执行，适用于需动态扩展功能且避免类爆炸的场景，关键在于接口一致与合理管理嵌套层次。
装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，允许在不修改原有类的前提下，动态地给对象添加新的功能。在C++中，可以通过继承和组合的方式实现这一模式，核心是保持接口一致的同时，在运行时扩展对象行为。
基本思路与关键点
实现装饰器模式的关键在于：
- 有一个公共的抽象组件类（Component），定义操作接口
- 具体组件类（ConcreteComponent）实现基础功能
- 装饰器类（Decorator）继承自抽象组件，并持有组件的指针
- 具体装饰器类（ConcreteDecorator）在调用原方法前后添加新逻辑
代码实现示例
#include <iostream> #include <memory> // 抽象组件类 class Component { public: virtual ~Component() = default; virtual void operation() const = 0; }; // 具体组件 class ConcreteComponent : public Component { public: void operation() const override { std::cout << "基础功能执行n"; } }; // 装饰器基类 class Decorator : public Component { protected: std::shared_ptr<Component> component_; public: explicit Decorator(std::shared_ptr<Component> comp) : component_(comp) {} void operation() const override { component_->operation(); } }; // 具体装饰器A：添加日志功能 class LoggingDecorator : public Decorator { public: using Decorator::Decorator; void operation() const override { std::cout << "[日志] 开始执行操作n"; Decorator::operation(); std::cout << "[日志] 操作执行完成n"; } }; // 具体装饰器B：添加权限检查 class AuthDecorator : public Decorator { public: using Decorator::Decorator; void operation() const override { std::cout << "[权限] 正在检查用户权限...n"; // 假设检查通过 std::cout << "[权限] 权限验证通过n"; Decorator::operation(); } };
使用方式与效果演示
通过组合不同装饰器，可以灵活扩展功能：
int main() { // 创建基础对象 auto component = std::make_shared<ConcreteComponent>(); // 添加日志装饰 auto logged = std::make_shared<LoggingDecorator>(component); // 再添加权限装饰 auto secured = std::make_shared<AuthDecorator>(logged); // 执行操作（层层调用） secured->operation(); return 0; }
输出结果为：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
[权限] 正在检查用户权限…
[权限] 权限验证通过
[日志] 开始执行操作
基础功能执行
[日志] 操作执行完成
适用场景与注意事项
这种模式适合以下情况：
- 需要在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式扩展单个对象的功能
- 避免使用继承导致的类爆炸问题
- 当不能采用子类扩展时，提供比继承更灵活的替代方案
注意点：
- 装饰器会增加程序复杂度，嵌套层次不宜过深
- 所有装饰器必须遵循相同的接口契约
- 合理管理对象生命周期，建议使用智能指针
基本上就这些，核心是“包装+委托+扩展”，理解了这个逻辑，实现起来并不复杂但容易忽略细节。