c++ - 为什么装饰器模式的实现需要一个与核心类共同的抽象父类(super class)？

Question

我正在试验 c++ 中的装饰器设计模式。但是，如果没有核心类和装饰类都继承自的抽象父类(super class)，我无法实现它。

我不明白为什么需要抽象父类(super class)。

我的装饰器示例:

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

// abstract superclass
class Pizza
{
  public:
    virtual string GetDescription() = 0;
    virtual int GetCost() = 0;
};

// base class that can be extended
class Margharita: public Pizza 
{ 
   private:
    string description;
    int cost;
   public:
     Margharita(string t, int c){description = t; cost = c;} 
     string GetDescription(){return(description);}
     int GetCost(){return(cost);}
}; 

// decorator class that extends base class
class ExtraCheese: public Pizza
{
   private:
    Pizza* pizza;

   public:
    // constructor
    ExtraCheese(Pizza* p) {pizza = p;}

    string GetDescription() { return (pizza->GetDescription() + ", Extra Cheese"); } 
    int GetCost() {  return(pizza->GetCost() + 20); } 
};

int main()
{
  // create decorated object
  Pizza* pizza = new ExtraCheese(new Margharita("Margharita", 100));
  cout <<  pizza->GetDescription() << '\n';
  cout << pizza->GetCost() << '\n';
}

给出输出:Margharita, Extra Cheese 120。

如果我删除抽象父类(super class)，装饰将停止工作:

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

// base class that can be extended
class Pizza
{
  private:
   string description;
   int cost;
  public:
    Pizza(){description = "Pizza"; cost = 100;};
    string GetDescription(){return(description);}
    int GetCost(){return(cost);}
}; 

// decorator class that extends base class
class ExtraCheese: public Pizza
{
   private:
    Pizza* pizza;

   public:
    // constructor
    ExtraCheese(Pizza* p) {pizza = p;}

    string GetDescription() { return (pizza->GetDescription() + ", Extra Cheese"); } 
    int GetCost() {  return(pizza->GetCost() + 20); } 
};

int main()
{
  // create decorated object
  Pizza* pizza = new ExtraCheese(new Pizza());
  cout <<  pizza->GetDescription() << '\n';
  cout << pizza->GetCost() << '\n';
}

在这种情况下，输出仅显示核心对象 (Pizza 100) 的属性。

为什么会这样？

Answer 1

当您删除抽象基类时，您使函数 GetDescription 和 GetCost 不是虚拟的。因此，它们不是动态调度的。这就是为什么 pizza->GetDescription() 调用了 Pizza 成员函数，它是根据 的静态类型解析的调用仅限披萨。

你不需要有一个抽象的基础来让它再次工作，只需要动态调度，所以只需添加虚拟说明符

class Pizza
{
  private:
   string description;
   int cost;
  public:
    Pizza(){description = "Pizza"; cost = 100;};
    virtual string GetDescription(){return(description);}
    virtual  int GetCost(){return(cost);}
}; 

这将允许在 ExtraCheese 中进行覆盖，以通过动态调度获取。您还可以通过使用 override 说明符帮助编译器捕获此类错误。如果你这样定义 ExtraCheese:

class ExtraCheese: public Pizza
{
   private:
    Pizza* pizza;

   public:
    // constructor
    ExtraCheese(Pizza* p) {pizza = p;}

    string GetDescription() override { return (pizza->GetDescription() + ", Extra Cheese"); } 
    int GetCost() override {  return(pizza->GetCost() + 20); } 
};

现代编译器会提示您试图覆盖未声明为虚拟的函数。这个错误很明显。