装饰者模式 Decorator Pattern

Posted 2023-02-14 有且仅有

父博文地址：设计模式 - Design Patterns

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一、是什么

1. 问题

   使用继承是静态的扩展：

   • 随着系统功能增多造成了类数量指数级增加。
   • 且基类的功能并不适用于所有子类。

2. 寻找一个设计模式原则

   开闭原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。换句话说：在不修改类的前提下扩展类。

3. 装饰者模式定义

   动态的将责任附加到对象 上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

   类图如下：

   

二、问答

1. AbstractDecorator 及其子类依然继承自AbstractComponent 不是吗？

   我们依然使用了继承，的确如此。不过这么做的重点在于，装饰者和被装饰者需要是同一个类型，这很关键。我们只是利用继承达到“类型匹配”，而不是利用继承获取“行为”。

2. 加入行为

   我们不是通过继承来“加入新行为”，而是通过“组合”。

3. 为什么装饰者是抽象类？

   通常使用抽象类，当然Java 中也可以使用接口，此时需要把构造函数定义在各个装饰者子类中。

三、实例

1. FilterInputStream 是InputStream 的装饰器

类图如下：

1. 介绍

   InputStream 是抽象被装饰类，ObjectInputStream, FileInputStream, ByteArrayInputStream等是可以被装饰的具体组件。

   FilterInputStream 是装饰者类（这里没有设计为抽象），BufferedInputStream, LineNumberInputSream, DataInputSream等是具体的装饰者类。

2. FilterInputStream 代码

   public class FilterInputStream extends InputStream 
   
       protected volatile InputStream in;
   
       protected FilterInputStream(InputStream in) 
           this.in = in;
       
   
       public int read() throws IOException 
           return in.read();
       
   
       // others
   

   可以看到，包装类只有一个有参数的构造函数，参数是被包装类。包装类可以动态的添加功能，这里覆盖了read()并简单的调用被包装类的同名方法。

3. 一个可能的用例

   

   FileInputSream 被BufferedInputSream装饰，BufferedInputSream又被LineNumberInputSream装饰。