C# 設計模式無廢話系列（十三）：Decorator 裝飾模式

意圖

動態給對象添加額外職責。就增加功能而言，Decorator 比生成子類更靈活。

適用場景

網遊武器系統：初期未考慮強化與磨損。策劃後續要求強化、修理系統。武器類需對外提供強化、磨損、修理方法。若用繼承：

• 部分武器可磨損修理不可強化
• 部分可強化不磨損
• 部分兩者皆可

繼承層次與子類數量爆炸。引入 Decorator 靈活賦予額外職責。

完整範例程式碼

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace DecoratorExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Weapon w = new Rifle();
            w.ShowInfo();
            Enhance enhancedWeapon = new Enhance(w);
            enhancedWeapon.EnhanceAmmo();
            enhancedWeapon.ShowInfo();
            Wear wornWeapon = new Wear(w);
            wornWeapon.WearByRate(0.8);
            wornWeapon.ShowInfo();
        }
    }
    abstract class Weapon
    {
        public double Ammo { get; set; }
        public double Attack { get; set; }
        public double Speed { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public abstract void ShowInfo();
    }
    class Rifle : Weapon
    {
        public Rifle() { Ammo = 100; Attack = 10; Speed = 5; Name = "Rifle"; }
        public override void ShowInfo()
        {
            Console.WriteLine($"ammo\t{Ammo}");
            Console.WriteLine($"attack\t{Attack}");
            Console.WriteLine($"speed\t{Speed}");
            Console.WriteLine($"name\t{Name}");
        }
    }
    abstract class Decorator : Weapon
    {
        protected Weapon w;
        public Decorator(Weapon w) { this.w = w; }
        public override void ShowInfo() => w.ShowInfo();
    }
    class Enhance : Decorator
    {
        public Enhance(Weapon w) : base(w) { }
        public void EnhanceAmmo() { w.Ammo += 20; Console.WriteLine(">>>>>>>>Enhanced"); }
    }
    class Wear : Decorator
    {
        public Wear(Weapon w) : base(w) { }
        public void WearByRate(double rate) { w.Speed *= rate; w.Attack *= rate; Console.WriteLine(">>>>>>>>Worn"); }
    }
}

程式碼執行結果

程式碼解析

• Weapon：抽象構件。
• Rifle：具體構件。
• Decorator：裝飾角色，兩大特徵：繼承抽象構件、持有構件實例。
• Enhance/Wear：具體裝飾，附加職責。
• 客戶端使用具體裝飾的額外方法（EnhanceAmmo/WearByRate），屬半透明裝飾（非針對抽象構件編程）。

何時採用

• 代碼角度：功能交叉擴展不會導致過多子類或繼承層次。
• 應用角度：希望動態賦予/撤銷職責，並任意排列組合。

實作要點

• 裝飾角色繼承抽象構件、持有構件實例——核心特徵。
• 持有構件實例使一構件可被多裝飾對象裝飾。
• 實務可靈活處理：不一定要有抽象構件與裝飾角色，但「繼承構件+持有實例」兩特徵須體現。
• 透明裝飾：基類方法前後擴充；半透明裝飾：新介面實現。

注意事項

• Decorator vs Bridge：前者針對功能擴展（本質同一東西），後者針對多維度變化。Decorator 思想在擴展介面，Bridge 在分離介面。
• 裝飾類可能瑣碎、不利復用，增加靈活性的同時降低封裝度，實務常與其他模式配合。