设计模式之装饰（Decorator）模式

Posted 2020-11-19 gdy1993

设计模式之装饰（Decorator）模式

（一）什么是装饰（Decorator）模式

　　装饰模式，又称为包装模式，它以对客户端透明的方式扩张对象的功能，是继承关系的替代方案之一。
　　装饰模式可以在不使用创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。

（二）装饰模式的角色

　　1）抽象构件（Component）角色：给出一个抽象接口，以规范准备接受附加责任的对象
　　2）具体构件（Concrete component）角色：定义一个将要接受附加责任的类
　　3）装饰角色（Decorator）角色：持有一个构建（Component）对象的实例
　　4）具体装饰（Concrete decorator）角色：负责给构件对象添加功能。

（三）装饰模式的实现

　　想象一下这样一种情况，定义了一个接口Car（代码如下），里边只包含一个方法move()，这个方法用来展示具体车的移动方式。

public interface Car {
    void move();
}

　　首先我们创建一个最普通的车RunCar（这里的普通指的是移动方式为陆地移动），实现这个接口。

public class RunCar implements Car {

    @Override
    public void move() {
        this.run();
    }
    
    public void run() {
        System.out.println("可以跑");
    }
    
}

　　随着科技的进步，可能会有能够飞的车FlyCar，可能会有SwimCar，我们首先想到的实现方式就是继承，通过子类的实现扩展父类的功能，在这里指的是分别创建FlyCar类和SwimCar类实现Car接口。如果有这样一种需求，创建一种既能飞fly也能swim的FlySwimCar，这样该如何实现的，传统的继承能够实现，但一方面java只支持单继承，灵活性较差，另一方面，之前已经分别创建了FlyCar和SwimCar，如果再创建FlySwimCar会造成代码重复，想象一下，如果能够在FlyCar的基础上扩展swim功能就好了。

　　恰巧，装饰着模式就能解决此类问题。

　　这里我们的Component角色 指的就是Car接口，它既是被装饰类的父接口，也是装饰类的父接口。

　　RunCar扮演的就是被装饰者的角色，它是Component角色的实现类。

　　抽象装饰角色为CarDecorator，实现了Car接口，切内部包含一个Car的引用，用来保存被装饰的对象：

public abstract class CarDecorator implements Car  {
    private Car car;
    public CarDecorator(Car car) {
        this.car = car;
    }
    
    
    public Car getCar() {
        return car;
    }


    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }


    public abstract void move();
} 

　　具体抽象角色用于具体功能的扩展，在这里SwimCarDecorator为传进的汽车对象增加swim功能，FlyCarDecorator为传进的汽车对象增加fly功能。

public class SwimCarDecorator extends CarDecorator {

    public SwimCarDecorator(Car car) {
        super(car);
    }
    
    public void move() {
        this.getCar().move();
        this.swim();
    }
    
    public void swim() {
        System.out.println("可以游");
    }

}

public class FlyCarDecorator extends CarDecorator {

    public FlyCarDecorator(Car car) {
        super(car);
    }

    @Override
    public void move() {
        this.getCar().move();
        this.fly();
    }
    
    public void fly() {
        System.out.println("可以飞");
    }
    
}

　　这样以来，如果要创建一个会飞的汽车，那么把一个普通汽车传给FlyCarDecorator即可，如果创建一个会swim的车，把普通汽车传给SwimDecorator即可，如果想创建一个既会fly也会swim，只需把一个普通对的车传给FlyCarDecorator，再传给SwimDecorator即可。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Car runCar = new RunCar();
        runCar.move();
        System.out.println("-----------");
        Car flyCar = new FlyCarDecorator(runCar);
        flyCar.move();
        System.out.println("-----------");
        Car flySwimCar = new SwimCarDecorator(new FlyCarDecorator(new RunCar()));
        flySwimCar.move();
    }
}

（四）在什么情况下使用装饰模式

　　需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加责任。
　　需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以动态的撤销
　　需要增加由一些基本功能排列则和而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变得不显示。

（五）装饰模式的简化

　　1）如果只有一个ConcreteComponent类而没有抽象的Component接口，可以把Decorator类设为ConcreteComponent的一个子类　　
　　2）如果只有一个ConcreteDecorator类，就没有必要定义Decorator类

（六）装饰模式的优缺点　　

　　优点：
　　　　1）装饰模式与继承关系的目的都是扩展对象的功能，装饰模式可以提供比继承更多的灵活性。继承是静态的，而装饰是动态的。
　　　　2）通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可是设计出很多不同行为的组合。
　　缺点：
　　　使用装饰比使用继承需要更少数目的类，使用较少的类当然设计比较易于进行，但另一方面，装饰模式会产生比继承关系更多的对象，这些对象看上去都很相似，因此查错更为困难。