设计模式之装饰者模式

时间 2019-12-06

标签设计模式装饰者繁體版

原文原文链接

0x01.定义与类型

定义：装饰模式指的是在没必要改变原类文件和使用继承的状况下，动态地扩展一个对象的功能。它是经过建立一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。
特色:html
- 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
- 装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）
- 装饰对象接受全部来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
- 装饰对象能够在转发这些请求之前或之后增长一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就能够在外部增长附加的功能。在面向对象的设计中，一般是经过继承来实现对给定类的功能扩展。
类型：结构型
UML类图

样例实现

/**
* 组件类接口
*/
public interface IComponent {
    void operation();
}

/**
* 具体组件类的具体业务逻辑实现
*/
public class Component implements IComponent {
    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("component operation!");
    }
}

/**
* 装饰器的抽象类
*/
public abstract class ADecorator implements IComponent {
    /**
    * 关键在于这个组合组件接口对象
    */
    private IComponent component;

    public ADecorator(IComponent component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public void operation () {
        component.operation();
    }
}

/**
* 装饰器具体实现1
*/
public class Decorator1 extends ADecorator {
    public Decorator1(IComponent component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        super.operation();
        System.out.println("decorator1");
    }
}

/**
* 装饰器具体实现2
*/
public class Decorator2 extends ADecorator {

    public Decorator2(IComponent component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        super.operation();
        System.out.println("decorator2");
    }
}

测试与应用类

/**
* 应用与测试类
*/
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //应用类
        IComponent component;

        //初始化
        component = new Component();

        //装饰
        component = new Decorator1(component);
        component = new Decorator2(component);

        //具体方法的调用
        component.operation();
    }
}

输出结果

component operation!
decorator1
decorator2

装饰着模式中的各组件：java
- 抽象构件(IComponent)角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。
- 具体构件(Component)角色：定义一个将要接收附加责任的类。
- 装饰(ADecorator)角色：持有一个构件(IComponent)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。
- 具体装饰(Decorator1/Decorator2)角色：负责给构件对象“贴上”附加的责任。

0x02.使用场景

须要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
须要动态的给一个对象添加功能，这些功能能够再动态的撤销。
须要增长由一些基本功能的排列组合而产生的很是大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种状况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增加。另外一种状况多是由于类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

0x03.优势

Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，可是Decorator能够提供比继承更多的灵活性。
经过使用不一样的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师能够创造出不少不一样行为的组合。
符合开闭原则

0x04.缺点

这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。
装饰模式会致使设计中出现许多小类，若是过分使用，会使程序变得很复杂。
装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。可是，若是你要针对具体组件编程时，就应该从新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。固然也能够改变Component接口，增长新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要作出最佳选择

0x05.举例实现装饰着模式

咱们买煎饼果子能够选择加香肠，仍是加鸡蛋。煎饼果子就是咱们的组件类，而加鸡蛋加培根则是装饰者的具体实现类.

装饰者模式Java实现

/**
 * 煎饼的抽象类，也就是组建类
 */
public abstract class ABattercake {

    /**
     * 最后的描述
     * @return
     */
    protected abstract String getDesc ();

    /**
     * 总共的价格
     * @return
     */
    protected abstract int cost ();

}


/**
 * 煎饼的具体实现
 */
public class Battercake extends ABattercake {
    @Override
    protected String getDesc() {
        return "煎饼";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return 8;
    }
}

/**
 * 装饰着的抽象类
 */
public abstract class AbstractDecorator extends ABattercake {

    //组合的煎饼对象
    private ABattercake aBattercake;

    public AbstractDecorator(ABattercake aBattercake) {
        this.aBattercake = aBattercake;
    }

    protected abstract void doSomething();

    @Override
    protected String getDesc() {
        return aBattercake.getDesc();
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return aBattercake.cost();
    }
}

/**
 * 装饰者的具体实现
 */
public class EggDecorator extends AbstractDecorator {

    public EggDecorator(ABattercake aBattercake) {
        super(aBattercake);
    }

    @Override
    protected void doSomething() {

    }

    @Override
    protected String getDesc() {
        return super.getDesc() + " 加一个鸡蛋";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost() + 1;
    }
}

/**
 * 装饰者的具体实现
 */
public class SausageDecorator extends AbstractDecorator {

    public SausageDecorator(ABattercake aBattercake) {
        super(aBattercake);
    }

    @Override
    protected void doSomething() {

    }

    @Override
    protected String getDesc() {
        return super.getDesc() + " 加一根香肠";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost() + 2;
    }
}

应用的测试类

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ABattercake aBattercake;

        aBattercake = new Battercake();
        aBattercake = new EggDecorator(aBattercake);
        aBattercake = new EggDecorator(aBattercake);
        aBattercake = new SausageDecorator(aBattercake);

        System.out.println(aBattercake.getDesc() + "销售价格：" + aBattercake.cost());
    }
}

输入结果

煎饼 加一个鸡蛋 加一个鸡蛋 加一根香肠销售价格：12

样例UML类图

注意:装饰者最上层的类是否使用抽象类，这个是看业务的。

0x06.相关设计模式

装饰者模式和代理模式git
- 装饰者模式：关注再一个对象上动态添加方法
- 代理模式：关注再对代理对象的控制访问，能够对客户隐藏被代理类的信息
装饰着模式和适配器模式github
- 都叫包装模式
- 关于新职责：适配器也能够在转换时增长新的职责，但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增长新职责的。
- 关于原接口：适配器模式是用新接口来调用原接口，原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口，系统对装饰的对象也经过原接口来完成使用。（增长新接口的装饰者模式能够认为是其变种--“半透明”装饰者）
- 关于其包裹的对象：适配器是知道被适配者的详细状况的（就是那个类或那个接口）。装饰者只知道其接口是什么，至于其具体类型（是基类仍是其余派生类）只有在运行期间才知道。

0x07.源码中的装饰者

BufferedReader
BufferInputStream/BufferOutputStream

Spring. TransactionAwareCacheDecorator
Mybatis. Cache

0x08.源码

设计模式之装饰着模式: https://github.com/sigmako/design-pattern/tree/master/decorator编程

0x09.参考

慕课网设计模式精讲: https://coding.imooc.com/class/270.html
《JAVA与模式》之装饰模式: https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/04/20/2455726.html