初识设计模式（装饰者模式）

Posted 2020-11-20 yuxiaole

 前言：总结这两天学到的装饰者模式，并用java小小的实现一下。书中有写到：给爱用继承的人一个全新的设计眼界。（ps，本文最后有个小问题待解决）

什么是装饰者模式（Decorator Pattern）？

定义：动态地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。

使用的设计原则：开放-关闭原则，类应该对扩展开放，对修改关闭。

代表：Java IO 流

类图：

 

装饰者模式的优缺点？

　　优点：

1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
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，设计师可以创造出很多不同行为的组合。

　　缺点：

1. 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂，也会给使用此API的程序员造成困扰。
2. 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。
3. 装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。
4. 采用装饰者在实例化组件时，将增加代码的难度。一旦使用装饰者模式，不只需要实例化组件，还要把此组件包装进装饰者中。（这个问题可以使用工厂（Factory）模式和生成器（Builder）模式来解决）

什么情况下使用装饰者模式？

1. 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，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长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

举例说明

　　场景：现在需要炒一盘菜，可以给这盘菜加多种作料，这盘菜也可以有不同作料的组合。

　　实现：（如果只有一盘菜存在，不会再有第二盘菜的情况，也可以不创建抽象组件，直接创建具体组件，抽象的装饰类继承具体组件。）

• 先创建抽象组件

   1 /**
   2  * 抽象组件 一盘菜
   3  */
   4 abstract class Dish{
   5     protected String name;
   6 
   7     public String getName(){
   8         return this.name;
   9     }
  10 }

• 然后创建具体组件

  1 /**
  2  * 具体组件
  3  */
  4 class MeatDish extends Dish{
  5     public MeatDish(){
  6         super.name = "meatDish";
  7     }
  8 }

• 然后创建抽象装饰类

  1 /**
  2  * 抽象装饰类 作料
  3  */
  4 abstract class Seasoning extends Dish{
  5     @Override
  6     public abstract String getName();
  7 }

• 然后创建抽象具体装饰类

   1 /**
   2  * 具体装饰类 盐
   3  */
   4 class Salt extends Seasoning{
   5     private Dish dish;
   6     public Salt(Dish dish){
   7         this.dish = dish;
   8     }
   9     @Override
  10     public String getName() {
  11         return this.dish.getName() + " ,Salt";
  12     }
  13 }
  14 
  15 /**
  16  * 具体装饰类，鸡精
  17  */
  18 class ChickenPowder extends Seasoning{
  19     private Dish dish;
  20     public ChickenPowder(Dish dish){
  21         this.dish = dish;
  22     }
  23     @Override
  24     public String getName() {
  25         return this.dish.getName() + " ,ChickenPowder";
  26     }
  27 }

• 然后测试

  1 public static void main(String[] args){
  2         Dish dish = new MeatDish();
  3         System.out.println(dish.getName());
  4 
  5         dish = new Salt(dish);
  6         dish = new ChickenPowder(dish);
  7         System.out.println(dish.getName());
  8     }

• 最后输出结果

总结：

1. 装饰者和被装饰者拥有相同的超类
2. 你可以用一个或多个装饰者包装一个对象
3. 既然装饰者和被装饰者对象有相同的超类型，所以在任何需要原始对象（被包装的）的场合，可以用装饰过的对象代替它
4. 装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前与/或之后，加上自己的行为，以达到特定的目的
5. 对象可以在任何时候被装饰，所有可以在运行时动态地、不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象

提问：

　　问：不是说这个让爱用继承的人改变眼界吗？怎么类图还是使用的继承？

　　答： 这么做的重点在于，装饰者和被装饰者必须是一样的类型，也就是有共同的超类，这是相当关键的地方。在这里，是利用继承达到“类型匹配”，而不是利用继承获得“行为”。

　　问：那么行为从哪里来？

　　答：当我们将装饰者与组件组合时，就是在加入新的行为。所得到的新行为，并不是继承自超类，而是由组合对象得来的。如果这里依赖继承，那么类的行为只能只能在编译时静态决定。换句话说，行为如果不是来自超类，就是子类覆盖后的版本。反之，利用组合，可以把装饰者混合着用，而且是在运行时。这样，就可以在任何时候实现新的装饰者增加新的行为，如果依赖继承，每当需要新行为时，还得修改现有的代码。

　　问：为什么Componet要设计为一个抽象类，而不是一个接口？

　　答：通常装饰者模式是采用抽象类。（有大神知道的吗？还请不吝赐教）

 

参考书籍：《Head First 设计模式》《大话设计模式》