装饰器模式

Posted 2020-06-17

1、概念：装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态的扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象，又叫做包装模式。

2、在java的IO流这个章节中，我们会发现有底层流，比如说字节和字符流，有缓冲流等等：

FileOutputStream：基本的文件输出流 BufferedOutputStream：缓冲流 DataOutputStream :输出二进制数据的缓冲流，这三种流我们可以随机组合而实现不同功能

new BufferedOutputStream（new FileOutputStream）：带有缓冲流的文件输出流

new DataOutputStream（new FileOutputStream）：带有输出二进制数据的文件输出流

new DataOutputStream（new BufferedOutputStream（new FileOutputStream））：带有双层缓冲流的可以输出二进制数据的文件输出流

这样组合就实现了各种不同的功能，在IO流中大量使用了我们的装饰模式

3、装饰模式的角色：

抽象组件角色（Component）：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加功能的对象

具体组件角色(Concrete Component)：定义一个将要接收附加功能的类

装饰角色(Decorator)：持有一个组件（Component）对象的引用，并定义一个与抽象组件接口一致的接口

具体装饰角色（Concrete Decorator）：负责给构件对象贴上附加的功能

4、装饰模式特点：

（1） 装饰对象和被装饰对象有相同的接口。这样客户端对象就可以以和被装饰对象相同的方式和装饰对象交互。
（2） 装饰对象包含一个被装饰对象的索引（reference）
（3） 装饰对象接受所有的来自客户端的请求。它把这些请求转发给被装饰的对象。
（4） 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

5、装饰模式与继承的区别：

装饰模式 ：用来扩展特定对象的功能 不需要子类 动态地 运行时分配职责 防止由于子类而导致的复杂和混乱 。对于一个给定的对象，同时可能有不同的装饰对象，客户端可以通过它的需要选择合适的装饰对象来进行装饰，对于所有可能的组合，很容易增加

继承：用来扩展一类对象的功能 需要子类 静态地 编译时分派职 缺乏灵活性 导致很多子类产生。

6、案例

package com.model.decorator;

/**
 * 抽象主题对象--饮料类
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public abstract class Berverage {
	protected String description = "Unknow Berverage";

	public String getDescription() {
		return description;
	}

	public abstract double cost();
}

package com.model.decorator;

/**
 * 具体的被装饰对者
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public class Espresso extends Berverage {

	public Espresso(){
		description = "Espresso";
	}

	@Override
	public double cost() {
		return 1.99;
	}
}

package com.model.decorator;

/**
 * 调味品装饰器，装饰器接口类
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public abstract class CondimentDecorator extends Berverage {
	public abstract String getDescription();
}

package com.model.decorator;

/**
 * 调味料摩卡装饰器，继承装饰器接口的具体装饰者
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public class Mocha extends CondimentDecorator {
	Berverage berverage;

	public Mocha (Berverage berverage) {
		this.berverage = berverage;
	}

	@Override
	public String getDescription() {
		return berverage.getDescription() + ",Mocha";
	}

	@Override
	public double cost() {
		return 0.2 + berverage.cost();
	}
}

package com.model.decorator;

/**
 * 调味料Soy装饰器，继承装饰器的具体装饰者
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public class Soy extends CondimentDecorator {
	Berverage berverage;

	public Soy (Berverage berverage) {
		this.berverage = berverage;
	}

	@Override
	public String getDescription() {
		return berverage.getDescription() + ",Soy";
	}

	@Override
	public double cost() {
		return 0.23 + berverage.cost();
	}
}

package com.model.decorator;

/**
 * Created by Administrator on 2016/3/2.
 */
public class DecoratorTest {
	public static void main(String[] args) {
		Berverage berverage = new Espresso();
		//不加任何调味料的浓咖啡
		System.out.println(berverage.getDescription() + "$" + berverage.cost());
		//添加摩卡的浓咖啡
		berverage = new Mocha(berverage);
		//添加soy的摩卡浓咖啡
		berverage = new Soy(berverage);

		//结账
		System.out.println(berverage.getDescription() + "$" + berverage.cost());
	}
}

执行结果:
Espresso$1.99
Espresso,Mocha,Soy$2.42

Process finished with exit code 0

7、深入装饰模式

（1）模式功能
装饰模式能够实现动态的为对象添加功能，是从一个对象外部来给对象增加功能，相当于是改变了对象的外观。当装饰过后，从外部使用系统的角度看，就不再是使用原始的那个对象了，而是使用被一系列的装饰器装饰过后的对象。
这样就能够灵活的改变一个对象的功能，只要动态组合的装饰器发生了改变，那么最终所得到的对象的功能也就发生了改变。
变相的还得到了另外一个好处，那就是装饰器功能的复用，可以给一个对象多次增加同一个装饰器，也可以用同一个装饰器装饰不同的对象。

（2）对象组合
前面已经讲到了，一个类的功能的扩展方式，可以是继承，也可以是功能更强大、更灵活的对象组合的方式。
其实，现在在面向对象设计中，有一条很基本的规则就是“尽量使用对象组合，而不是对象继承”来扩展和复用功能。装饰模式的思考起点就是这个规则，可能有些朋友还不太熟悉什么是“对象组合”，下面介绍一下“对象组合”。

（3）装饰器
装饰器实现了对被装饰对象的某些装饰功能，可以在装饰器里面调用被装饰对象的功能，获取相应的值，这其实是一种递归调用。
在装饰器里不仅仅是可以给被装饰对象增加功能，还可以根据需要选择是否调用被装饰对象的功能，如果不调用被装饰对象的功能，那就变成完全重新实现了，相当于动态修改了被装饰对象的功能。
另外一点，各个装饰器之间最好是完全独立的功能，不要有依赖，这样在进行装饰组合的时候，才没有先后顺序的限制，也就是先装饰谁和后装饰谁都应该是一样的，否则会大大降低装饰器组合的灵活性。

（4）装饰器和组件类的关系
装饰器是用来装饰组件的，装饰器一定要实现和组件类一致的接口，保证它们是同一个类型，并具有同一个外观，这样组合完成的装饰才能够递归的调用下去。
组件类是不知道装饰器的存在的，装饰器给组件添加功能是一种透明的包装，组件类毫不知情。需要改变的是外部使用组件类的地方，现在需要使用包装后的类，接口是一样的，但是具体的实现类发生了改变。

（5）退化形式
如果仅仅只是想要添加一个功能，就没有必要再设计装饰器的抽象类了，直接在装饰器里面实现跟组件一样的接口，然后实现相应的装饰功能就可以了。但是建议最好还是设计上装饰器的抽象类，这样有利于程序的扩展。