结合JDK源码看设计模式——装饰者模式

Posted 2021-02-15 cubemen

定义

　　在不改变原有对象的基础之上，将功能附加到对象上

适用场景

1. 扩展一个类的功能
2. 动态的给对象增加功能，当功能不需要的时候能够动态删除

详解

　　在看到定义的时候，可能很多人会想，这不就是继承吗？的确很像，不过是比继承更加有弹性的替代方案。就像原型模式和new之间的关系一样，有区别，但是区别又不是特别大。装饰者一个很重要的词就是动态，他可以灵活的选择要这个功能还是不要。在装饰者中要有四个角色：抽象的实体类，具体的实体类，抽象的装饰者，具体的装饰者。下面画一个大致的UML图

　　实体类创建之后，如果想扩展实体类那么一般的想法是继承，当然继承也是其中方法之一。上面由UML图就可以看出，在装饰者模式下，我们可以通过装饰类下的扩展功能实现对抽象实体类的包装。当我们需要扩展功能就多加一个扩展功能，不需要扩展功能就不用添加，是一个很动态的扩展方式。下面具体看代码解析。

抽象实体类

public abstract class abstractCake {
    protected abstract String getCake();
    protected abstract int cost();

}

实体类

public class cake extends abstractCake{
    @Override
    protected String getCake() {
        return "蛋糕";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return 100;
    }
}

抽象装饰类（可以抽象也可以不抽象）

public class AbstractDecorator extends abstractCake {
    private abstractCake abstractcake;

    public AbstractDecorator(abstractCake abstractcake) {
        this.abstractcake = abstractcake;
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return this.abstractcake.getCake();
    }

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

扩展功能1

public class FruitDecorator extends AbstractDecorator {
    public FruitDecorator(abstractCake abstractcake) {
        super(abstractcake);
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return super.getCake()+" 加一层水果";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost()+20;
    }
}

扩展功能2

public class SugerDecorator extends AbstractDecorator{
    public SugerDecorator(abstractCake abstractcake) {
        super(abstractcake);
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return super.getCake()+" 多加糖";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost()+10;
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        abstractCake ac=new cake();
        ac=new FruitDecorator(ac);
        ac=new SugerDecorator(ac);
        System.out.println(ac.getCake());

    }
}

结果

具体的内存图

　　可以很清楚的看见ac这个抽象类下面一层层包着实体类，解析的时候每一层的包装类的getCake()方法都会送回给抽象实体类，而我的getCake()方法实现的是字符串增加。后面如果我还需要一层水果，那么我就多装饰一次。如果用继承实现，那么我要两层水果，不要糖，那么我就还需要再定义一个实现两层水果的子类，而装饰者模式就只需要修改客户端的ac类实现就行。在JDK中装饰者模式用的最出名的莫过于IO流了，以InputStream为例子。下面是UML图

 

　　这就是典型的装饰者。平常我们只需要FileInputStream来读取文件，当我们有一些特殊功能需要，如：BufferedInputStream（完成了缓存功能，使读取文件速度大大提升）和DataInputStream（把byte转换成Java基本数据类型）我们就可以装饰一下InputStream，即灵活又方便。这样使得我们对FileInputStream流的处理更能达到我们想要的预期。当你理解了装饰者模式，我推荐你看这篇博客。这样你就能很好的理解IO流的操作。

总结

　　装饰者模式是一个比继承更加灵活的扩展方式，要记住装饰者模式必不可少的4个类：抽象的实体类，具体的实体类，抽象的装饰者，具体的装饰者。再结合上面推荐的博客，我相信你不但能理解装饰者，还能更加清晰的理解JDK中的IO流