装饰器模式

荒流2021年10月10日大约 3 分钟约 930 字

1. 概念

装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

比如，对于单纯的一幅画，其一般放入画框，然后将画框挂在墙上。在挂在墙上之前，画被蒙上玻璃，装到框子里，这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

一般地，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。对比而言，就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。
缺点：多层装饰比较复杂。

插叙

Component——抽象组件角色，定义一组抽象的接口，规定这个被装饰组件都有哪些功能
ConcreteComponent——实现这个抽象组件的所有功能
Decorator——装饰器角色，它持有一个Component对象实例的引用，定义一个与抽象组件一致的接口
ConcreteDecorator——具体的装饰器实现者，负责实现装饰器角色定义的功能

Java I/O中的装饰器模式：

抽象组件：InputStream
具体组件：FileInputStream
装饰角色：FilterInputStream
具体的装饰器实现者：BufferedInputStream

装饰器与适配器模式都有一个别名就是包装模式（Wrapper），它们看似都是起到包装一个类或对象的作用，但是使用它们的目的很不一样。

适配器模式的意义是要将一个接口转变成另外一个接口，它的目的是通过改变接口来达到重复使用的目的；
而装饰器模式不是要改变被装饰对象的接口，而是恰恰要保持原有的接口，但是增强原有对象的功能，或者改变原有对象的处理方法而提升性能。

2. 示例

下面，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

我们创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类，然后创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator ，并把 Shape 对象作为它的实例变量。

令 RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类， DecoratorPatternDemo 类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

创建一个接口

public interface Shape {
   void draw();
}

创建实现接口的实体类

public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Rectangle");
   }
}

public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Circle");
   }
}

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
   protected Shape decoratedShape;
 
   public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
      this.decoratedShape = decoratedShape;
   }
 
   public void draw(){
      decoratedShape.draw();
   }  
}

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
 
   public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
      super(decoratedShape);     
   }
 
   @Override
   public void draw() {
      decoratedShape.draw();         
      setRedBorder(decoratedShape);
   }
 
   private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
      System.out.println("Border Color: Red");
   }
}

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象

public class DecoratorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Shape circle = new Circle();
      ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
      ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
      //Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
      //Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
      System.out.println("Circle with normal border");
      circle.draw();
 
      System.out.println("\nCircle of red border");
      redCircle.draw();
 
      System.out.println("\nRectangle of red border");
      redRectangle.draw();
   }
}

执行程序，输出结果：

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red

装饰器模式

1. 概念

插叙

2. 示例

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