装饰(Decorator)模式的定义:指在不改变现有对象结构的状况下,动态地给该对象增长一些职责(即增长其额外功能)的模式,它属于对象结构型模式。
装饰(Decorator)模式的主要优势有:java
其主要缺点是:装饰模式增长了许多子类,若是过分使用会使程序变得很复杂。this
一般状况下,扩展一个类的功能会使用继承方式来实现。但继承具备静态特征,耦合度高,而且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。若是使用组合关系来建立一个包装对象(即装饰对象)来包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下,为其提供额外的功能,这就是装饰模式的目标。下面来分析其基本结构和实现方法。.net
1. 模式的结构设计
装饰模式主要包含如下角色。code
装饰模式的结构图如图 1 所示。
component
图1 装饰模式的结构图对象
2. 模式的实现blog
装饰模式的实现代码以下:继承
package decorator; public class DecoratorPattern { public static void main(String[] args) { Component p=new ConcreteComponent(); p.operation(); System.out.println("---------------------------------"); Component d=new ConcreteDecorator(p); d.operation(); } } //抽象构件角色 interface Component { public void operation(); } //具体构件角色 class ConcreteComponent implements Component { public ConcreteComponent() { System.out.println("建立具体构件角色"); } public void operation() { System.out.println("调用具体构件角色的方法operation()"); } } //抽象装饰角色 class Decorator implements Component { private Component component; public Decorator(Component component) { this.component=component; } public void operation() { component.operation(); } } //具体装饰角色 class ConcreteDecorator extends Decorator { public ConcreteDecorator(Component component) { super(component); } public void operation() { super.operation(); addedFunction(); } public void addedFunction() { System.out.println("为具体构件角色增长额外的功能addedFunction()"); } }
程序运行结果以下:接口
建立具体构件角色 调用具体构件角色的方法operation() --------------------------------- 调用具体构件角色的方法operation() 为具体构件角色增长额外的功能addedFunction()
【例1】用装饰模式实现游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的变身。
分析:在《恶魔战士》中,游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的原身是一个可爱少女,但当她变身时,会变成头顶及背部延伸出蝙蝠状飞翼的女妖,固然她还能够变为穿着漂亮外衣的少女。这些均可用装饰模式来实现,在本实例中的“莫莉卡”原身有 setImage(String t) 方法决定其显示方式,而其 变身“蝙蝠状女妖”和“着装少女”能够用 setChanger() 方法来改变其外观,原身与变身后的效果用 display() 方法来显示(点此下载其原身和变身后的图片),图 2 所示是其结构图。
图2 游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的结构图
程序代码以下:
package decorator; import java.awt.*; import javax.swing.*; public class MorriganAensland { public static void main(String[] args) { Morrigan m0=new original(); m0.display(); Morrigan m1=new Succubus(m0); m1.display(); Morrigan m2=new Girl(m0); m2.display(); } } //抽象构件角色:莫莉卡 interface Morrigan { public void display(); } //具体构件角色:原身 class original extends JFrame implements Morrigan { private static final long serialVersionUID = 1L; private String t="Morrigan0.jpg"; public original() { super("《恶魔战士》中的莫莉卡·安斯兰"); } public void setImage(String t) { this.t=t; } public void display() { this.setLayout(new FlowLayout()); JLabel l1=new JLabel(new ImageIcon("src/decorator/"+t)); this.add(l1); this.pack(); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); this.setVisible(true); } } //抽象装饰角色:变形 class Changer implements Morrigan { Morrigan m; public Changer(Morrigan m) { this.m=m; } public void display() { m.display(); } } //具体装饰角色:女妖 class Succubus extends Changer { public Succubus(Morrigan m) { super(m); } public void display() { setChanger(); super.display(); } public void setChanger() { ((original) super.m).setImage("Morrigan1.jpg"); } } //具体装饰角色:少女 class Girl extends Changer { public Girl(Morrigan m) { super(m); } public void display() { setChanger(); super.display(); } public void setChanger() { ((original) super.m).setImage("Morrigan2.jpg"); } }
程序运行结果如图 3 所示。
图3 游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的变身
前面讲解了关于装饰模式的结构与特色,下面介绍其适用的应用场景,装饰模式一般在如下几种状况使用。
装饰模式在 Java 语言中的最著名的应用莫过于 Java I/O 标准库的设计了。例如,InputStream 的子类 FilterInputStream,OutputStream 的子类 FilterOutputStream,Reader 的子类 BufferedReader 以及 FilterReader,还有 Writer 的子类 BufferedWriter、FilterWriter 以及 PrintWriter 等,它们都是抽象装饰类。
下面代码是为 FileReader 增长缓冲区而采用的装饰类 BufferedReader 的例子:
BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader("filename.txtn)); String s=in.readLine();
装饰模式所包含的 4 个角色不是任什么时候候都要存在的,在有些应用环境下模式是能够简化的,如如下两种状况。
(1) 若是只有一个具体构件而没有抽象构件时,可让抽象装饰继承具体构件,其结构图如图 4 所示。
图4 只有一个具体构件的装饰模式
(2) 若是只有一个具体装饰时,能够将抽象装饰和具体装饰合并,其结构图如图 5 所示。
图5 只有一个具体装饰的装饰模式