5. 结构型模式：装饰器与代理

这是什么：装饰器 = 把对象一层层包起来，每次包装叠加一点新职责；代理 = 在"你"和"真对象"之间站一个中间人，访问前后加控制。都是结构型：不改原类，包出来。

为什么用：给咖啡加奶、加糖，不可能为每种组合各写一个类（奶+糖、双份奶、奶+糖+冰……组合爆炸）；查天气想加缓存，又不想把缓存代码塞进天气 API 类里弄脏它。包装模式让"新职责"和"原对象"彻底分离。

如何用：先用包装链给咖啡叠加配料，再写一个缓存代理给天气 API 提速。

装饰器模式：层层包装叠职责

Milk 和 Sugar 都"包住"一杯已有的饮料：价格在原价上加，描述在原文上接——同一杯咖啡想加几层加几层：

class Coffee:
    def cost(self):
        return 10

    def desc(self):
        return "咖啡"


class Milk:
    """加奶：包一层，价钱和描述都叠加"""

    def __init__(self, drink):
        self.drink = drink          # 被包装的那杯

    def cost(self):
        return self.drink.cost() + 3

    def desc(self):
        return self.drink.desc() + "+奶"


class Sugar:
    """加糖：同样套路再包一层"""

    def __init__(self, drink):
        self.drink = drink

    def cost(self):
        return self.drink.cost() + 1

    def desc(self):
        return self.drink.desc() + "+糖"


order = Sugar(Milk(Coffee()))       # 咖啡 → 加奶 → 加糖
print(f"{order.desc()}：{order.cost()} 元")

你会看到：

咖啡+奶+糖：14 元

cost() 的调用像剥洋葱：Sugar 问 Milk，Milk 问 Coffee，一层层往里要价再各自加价。组合（奶+糖、双份奶）随便叠，不用新建任何类。

你其实早用过这个模式：Python 的 @decorator 语法就是装饰器思想的语法糖——@log、@app.route 都是在"不改原函数的前提下包一层加功能"。

代理：访问前后加控制

代理和真对象接口长得一模一样，调用方察觉不出差别，但代理在中间偷偷做事——比如缓存：

class WeatherAPI:
    """真家伙：每次查询都要走网络（这里假装）"""

    def query(self, city):
        print(f"（网络请求：查询 {city}……）")
        return f"{city} 晴 26°C"


class CachedProxy:
    """代理：一样的 query 接口，内部加了缓存"""

    def __init__(self):
        self.api = WeatherAPI()
        self.cache = {}                     # 查过的结果存这里

    def query(self, city):
        if city not in self.cache:
            self.cache[city] = self.api.query(city)   # 第一次：真的去查
        return self.cache[city]             # 之后：直接回缓存


weather = CachedProxy()
print(weather.query("北京"))
print(weather.query("北京"))
print(weather.query("上海"))

你会看到：

（网络请求：查询 北京……）
北京 晴 26°C
北京 晴 26°C
（网络请求：查询 上海……）
上海 晴 26°C

第二次查北京没再出现"网络请求"——缓存代理把重复查询挡在了真 API 之外。除了缓存，代理还能做权限检查、延迟加载、请求计数，套路都一样。

标准库里就有现成的：functools.lru_cache 一个装饰器给任何函数装上缓存代理，先试它，再考虑手写。

装饰器 vs 代理：包装的目的不同

本章解读

记忆口诀

装饰叠职责，一层加一点；代理管通行，缓存放中间。包装不改动，组合胜继承。

动手改

1. 写一个 Ice 类（加冰 +2 元、+冰），链出 Ice(Ice(Milk(Coffee()))) 双份冰，算算多少钱
2. 把 Milk 和 Sugar 合并成一个 Addon(name, price, drink) 通用配料类
3. 给 CachedProxy 加一句：缓存命中时打印"（缓存命中）"，重跑验证

下一章：行为型模式：策略与观察者 🐸