设计模式之装饰器模式

Posted ProChick

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了设计模式之装饰器模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.简要概述

  • 装饰器模式也叫作包装器模式,就是动态的为一个对象增加新的功能。
  • 装饰器模式是一种用于代替传统继承的技术,通过使用对象的关联关系来代替继承关系,让系统无需通过继承父类增加子类就能够在原来对象的基础上扩展新功能。

2.模式结构

👉通常由一个组件接口( 负责定义真实对象与装饰器对象相同的接口方法 ),多个具体的组件实现类( 负责实现不同对象实例化操作的内部逻辑 ),一个抽象装饰类( 负责接收用户的调用,然后给真实对象扩展功能后返回 ),多个具体的装饰实现类( 负责给真实对象添加不同的功能逻辑 )共同组成。

3.实现代码

举例 💡 :假设现在我们要做一道菜,而在这个过程中我们需要为它添加一些调味料,那么这个添加调味料的过程就好比是对这道菜进行装饰的过程,所以我们可以使用装饰器模式来实现。

饭菜组件接口

public interface Vegetable{
    String getDes();
}

卷心菜具体组件实体类

public class Cabbage implements Vegetable{
    @Override
    public String getDes(){
        return "卷心菜";
    }
}

调味料装饰抽象类

public abstract class Seasoner implements Vegetable{
    protected Vegetable vegetable;
    
    @Override
    public String getDes(){
        return "加入调味料:";
    }
}

辣椒装饰实现类

public class Pepper implements Seasoner{

    public Pepper(Vegetable vegetable){
        this.vegetable = vegetable;
    }
    
    @Override
    public String getDes(){
        return vegetable.getDes() + "->"  + super.getDes() + "辣椒";
    }
}

食盐装饰实现类

public class Salt implements Seasoner{

    public Salt(Vegetable vegetable){
        this.vegetable = vegetable;
    }
    
    @Override
    public String getDes(){
        return vegetable.getDes() + "->"  + super.getDes() + "食盐";
    }
}

客户类

// 测试客户端
public class VegetableClient{
    public static void main(String[] args) {
        Vegetable vegetable = new Cabbage();
        System.out.println(vegetable.getDes()); // 卷心菜
        
        // 添加辣椒
        vegetable = new Pepper(vegetable);
        System.out.println(vegetable.getDes()); // 卷心菜->加入调味料:辣椒
        
        // 添加食盐
        vegetable = new Salt(vegetable);
        System.out.println(vegetable.getDes()); // 卷心菜->加入调味料:辣椒->加入调味料:食盐
    }
}

4.优点好处

  • 能够灵活的扩展对象功能,而且不会导致类个数的急剧增加。
  • 可以对一个对象进行多次装饰,创造出不同行为的组合,从而得到功能更加强大的对象。
  • 降低了系统的耦合度,可以动态的增加或删除对象的功能,并使得需要装饰的具体构建类和具体装饰类可以独立变化,以便增加新的具体构建类和具体装饰类,这也同样符合开闭原则。

5.缺点弊端

  • 在扩展新功能的同时,会产生很多小对象,一定程度上影响了系统性能。
  • 由于在扩展功能时,装饰器相互之间可以随意组合,所以易于出错而且调试排查比较麻烦。

6.应用场景

  • 当我们想为系统中的某个对象方法执行前后添加一些功能的时候使用,比如:我们为系统中的某个方法执行时,增加一个记录日志的功能。
  • 当我们想在不影响其它对象的情况下,以动态、透明的方式给单个对象添加职责的时候使用。
  • 当我们想在程序的运行过程中,动态的控制对象的功能逻辑,而采用继承的手段又不利于系统维护的使用使用。

7.应用示例

JDK源码中的IO输入流或者输出流的相互转化

通过上面代码的执行过程,我们看到它们似乎使用到了装饰器模式,到底是不是呢,我们继续进行分析

我们看到InputStream作为一个抽象类而言,就相当于我们提到的抽象组件接口

我们看到FileInputStream继承实现了InputStream抽象类,它就相当于我们提到的具体组件实现类

我们看到FilterInputStream也继承了InputStream抽象类,并且在内部聚合了InputStream的对象,它就相当于我们提到的装饰器抽象类

我们看到上面DataInputStream和BufferInputStream类都继承了FilterInputStream类,它就相当于我们提到的具体的装饰器实现类

所以通过分析我们知道,这个过程就是使用了装饰器模式。

以上是关于设计模式之装饰器模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

学习设计模式之装饰器模式

设计模式之装饰器模式

设计模式之装饰器模式

设计模式之装饰器模式

设计模式之装饰器模式

《设计模式》之装饰器模式