装饰器模式通过继承统一接口、组合实现功能扩展，如LoggingDecorator和CachingDecorator继承Decorator并包装Component，形成多层装饰链，运行时动态叠加行为，相比继承更灵活。
装饰器模式在C++中常用于动态地为对象添加功能，而继承是实现类间共性复用的基础机制。将两者结合使用，可以在保持代码灵活性的同时，充分利用已有类的结构和行为。
装饰器模式的基本结构
装饰器模式通过组合而非继承来扩展对象功能。核心是定义一个与被装饰对象共同基类的接口，让装饰器持有指向该基类的指针，从而在运行时叠加行为。
典型实现包含以下部分：
- Component（组件）：抽象接口，定义操作方法
- ConcreteComponent（具体组件）：实现基础功能的类
- Decorator（装饰器基类）：继承自Component，持有一个Component指针
- ConcreteDecorator（具体装饰器）：继承自Decorator，添加新功能或增强原有方法
继承关系在装饰器中的作用
为了使装饰器能透明地替代原始对象，必须通过继承建立统一接口。这使得所有装饰器和被装饰对象可以被同等对待。
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例如：
class Component {
public:
virtual ~Component() = default;
virtual void operation() = 0;
};
class ConcreteComponent : public Component {
public:
void operation() override {
std::cout << "Basic operation\n";
}
};
class Decorator : public Component {
protected:
Component component_;
public:
explicit Decorator(Component c) : component(c) {}
virtual void operation() override {
component->operation();
}
};
这里，Decorator 继承自 Component，并包含一个 Component* 成员。这种“继承+组合”的方式是装饰器模式的关键特征。
多层装饰与继承链配合
当需要多个装饰功能叠加时，可通过继承创建不同的具体装饰器，并逐层包装。
比如添加日志和缓存功能：
class LoggingDecorator : public Decorator {
public:
using Decorator::Decorator;
void operation() override {
std::cout << "[Log] Before operation\n";
Decorator::operation();
std::cout << "[Log] After operation\n";
}
};
class CachingDecorator : public Decorator {
bool cached{false};
public:
using Decorator::Decorator;
void operation() override {
if (!cached) {
std::cout << "[Cache] First time running\n";
Decorator::operation();
cached_ = true;
} else {
std::cout << "[Cache] Skipped, already run\n";
}
}
};
使用时可嵌套包装：
auto comp = new ConcreteComponent();
Component* decorated = new LoggingDecorator(
new CachingDecorator(comp));
decorated->operation(); // 先日志，再缓存判断，最后执行
decorated->operation(); // 日志仍输出，但缓存生效
注意事项与设计建议
结合继承与装饰器时需注意几点：
- 确保基类析构函数为虚函数，避免资源泄漏
- 装饰器应尽量只关注单一职责，如日志、性能监控、权限检查等
- 构造顺序影响执行流程，外层装饰器先介入，内层后执行
- 避免过度嵌套导致调试困难
- 若需访问具体组件的特有方法，可在装饰器中提供向下转型接口（谨慎使用）
基本上就这些。装饰器模式借助继承实现接口统一，再通过组合达成灵活扩展，是一种比单纯继承更轻量且可动态调整的设计方案。
