c++ - 具有非虚拟成员的类的装饰器

Question

我尝试将装饰器模式用于通常的目的，以便能够向我的类添加功能，同时保持对类层次结构的控制。我的困难源于这样一个事实:我的类 A 有一个成员 basicVar 和一个方法 basicOp() ，它处理一些未指定的基本功能，是必需的，但在任何派生类中都不会更改。因此我将 A 声明为:

class A {
public:
  virtual void func() { /* Some default implementation */}
  void basicOp() { /* some basic operation on basicVar*/}
private:
  int basicVar;
}

通过这种方式，派生类不需要实现 basicOp()，并且对 basicOp() 的调用不会产生虚拟调用的开销。然后我将装饰器基类实现为:

class ADecorator: public A{
protected:
  std::unique_ptr<A> _a;

public:
  ADecorator(std::unique_ptr<A> a): _a(std::move(a)){}
  void func(){ _a->func(); }
  void basicOp(){ _a->basicOp();}
}

继承自ADecorator的特定装饰器将重写func()以提供额外的行为。现在我的问题出现了:当使用继承自 ADecorator 的装饰器时，使用 A 接口(interface)，如下所示:

std::unique_ptr<A> dec = std::make_unique<Decorator>(std::make_unique<A>());
dec->basicOp();

被调用的方法将是 A::basicOp() ，它在 dec.basicVar 上运行，而不是 ADecorator::basicOp()对装饰器包装的对象的 dec._a.basicVar 成员进行操作。 func() 不会发生这种情况，因为它是虚拟的。通过将 basicOp() 也声明为 virtual，问题就解决了，但是仅仅为了使用装饰器而声明一个方法 virtual 听起来就像搞砸了接口(interface)。

我非常确信这一定是由于设计错误造成的，但我无法确切地弄清楚是哪个错误以及如何解决它。也许问题在于 A 中存在数据成员，或者实际上装饰器模式仅适用于所有方法都声明为虚拟的类？

提前致谢。

Answer 1

你说得对A 有状态与装饰器的使用不兼容。你有矛盾:你说basicOp永远不会在派生类中更改，但您有一个合理的派生类 ADecorator 确实想要更改它(通过将其转发到另一个对象)。如果basicOp可以在没有任何成员变量的情况下实现(例如，它只是某些虚拟调用的包装器)，内部或外部对象执行对其的调用不会有问题。

解决此问题的一种方法是分离 A 的该部分进入ConcreteA并提供 A

virtual ConcreteA& getConcrete()=0;

然后存储unique_ptr<ConcreteA>在装饰器中并实现 getConcrete适本地；任何人使用 ConcreteA 直接可以进行非虚拟调用。