裝飾器模式

概述

裝飾器模式(Decorator Pattern)也稱為包裝模式(Wrapper Pattern)，屬于結(jié)構(gòu)型模式。

它是指在不改變?cè)袑?duì)象的基礎(chǔ)之上，允許向一個(gè)現(xiàn)有的對(duì)象添加新的功能，同時(shí)又不改變其結(jié)構(gòu)，作為現(xiàn)有的類的一個(gè)包裝。

這種模式創(chuàng)建一個(gè)裝飾類，用來包裝原有的類，并在保持類方法簽名完整性的前提下，提供了額外的功能。

提供了比繼承更有單性的替代方案，進(jìn)行擴(kuò)展原有對(duì)象的功能。

裝飾器模式的核心是功能擴(kuò)展。使用裝飾器模式可以透明且動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展類的功能。

裝飾器模式主要用于誘明且動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展類的功能。

實(shí)現(xiàn)原理

讓裝飾器實(shí)現(xiàn)被包裝類相同的接口，使得裝飾器與被擴(kuò)展類類型一致，并在構(gòu)造函數(shù)中傳入該接口對(duì)象，然后就可以在接口需要實(shí)現(xiàn)的方法中在被包裝類對(duì)象的現(xiàn)有功能上添加新功能。

由于裝飾器與被包裝類屬于同一類型，且構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)為其實(shí)現(xiàn)接口類，因此裝飾器模式具備嵌套擴(kuò)展功能，因此就能使用裝飾器模式一層層的對(duì)最底層被包裝類進(jìn)行功能擴(kuò)展。

在JDK中，IO相關(guān)包下大量使用裝飾器模式，如BufferedReader、InputStream、OutputStream等類

主要角色

裝飾器模式主要包含4種角色

1.抽象組件(Component)

抽象組件可以是一個(gè)接口或者抽象類，其充當(dāng)被裝飾類的原始對(duì)象，規(guī)定了被裝飾對(duì)象的行為。

2.具體組件(ConcreteComponent)

具體組件實(shí)現(xiàn)/繼承抽象組件的一個(gè)具體對(duì)象，即被裝飾對(duì)象。

3.抽象裝飾器(Decorator)

通用的裝飾具體組件的裝飾器，其內(nèi)部必然有一個(gè)屬性指向抽象組件；其實(shí)現(xiàn)一般是一個(gè)抽象類，主要是為了讓其子類按照其構(gòu)造形式傳入一個(gè)抽象組件，這是強(qiáng)制的通用行為。

如果系統(tǒng)中裝飾邏輯單一，并不需要實(shí)現(xiàn)許多裝飾器，那么可以直接省略該類，而直接實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體裝飾器即可。

4.具體裝飾器(ConcreteDecorator)

抽象裝飾器的具體實(shí)現(xiàn)類，理論上，每個(gè)具體組件都擴(kuò)展了抽象組件對(duì)象的一種功能。

應(yīng)用場(chǎng)景

1.用于擴(kuò)展一個(gè)類的功能或給一個(gè)類添加附加職責(zé)。

2.動(dòng)態(tài)的給一個(gè)對(duì)象添加功能，這些功能可以再動(dòng)態(tài)的澈銷。

3.需要為一批的兄弟類進(jìn)行改裝或加裝功能。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1.裝飾器是繼承的補(bǔ)充，比繼承靈活，不改變?cè)袑?duì)象的情況下動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象擴(kuò)展功能，即插即用。

2.裝飾器完全遵守開閉原則。

缺點(diǎn)：

1.會(huì)出現(xiàn)更多的代碼，更多的類，增加程序復(fù)雜性。

2.通過使用不同裝飾類以及這些裝飾類的排列組合，可以實(shí)現(xiàn)不同效果。

3.動(dòng)態(tài)裝飾時(shí)，多層裝飾時(shí)會(huì)更復(fù)雜。

裝飾器模式的基本使用

創(chuàng)建抽象組件

創(chuàng)建Phone抽象類

public abstract class Phone {
    public abstract String call();
    public abstract double price();
}

具體組件

創(chuàng)建最基本具有打電話功能的手機(jī)

public class BasePhone extends Phone {
    @Override
    public String call() {
     return "BasePhone call";
    }
    @Override
    public double price() {
        return 0.1;
    }
}

抽象裝飾器

創(chuàng)建一個(gè)抽象裝飾器來擴(kuò)展該只具備基本功能的手機(jī)

public abstract class PhoneDecorator extends Phone {
    private Phone phone;
    public PhoneDecorator(Phone phone) {
        this.phone = phone;
    }
    @Override
    public String call() {
        return phone.call();
    }
    @Override
    public double price() {
        return phone.price();
    }
    /**
     * 擴(kuò)展功能
     */
    public abstract void sendMsg();
}

具體裝飾器

public class SatellitePhoneDecorator extends PhoneDecorator{
    public SatellitePhoneDecorator(Phone phone) {
        super(phone);
    }
    public void sendMsg() {
        System.out.println("PhoneCallDecorator sendMsg");
    }
    @Override
    public String call() {
        return  "SatellitePhone call";
    }
    @Override
    public double price() {
        return super.price()+100;
    }
}

客戶端調(diào)用

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建需要被裝飾的原始對(duì)象(即要被裝飾的對(duì)象)
        Phone phone = new BasePhone();
        System.out.println("使用: "+phone.call()+" 方式打電話,每分鐘單價(jià)：" + phone.price());
        // 給對(duì)象透明的增加額外功能并調(diào)用
        PhoneDecorator phoneDecorator = new SatellitePhoneDecorator(phone);
        System.out.println("使用: "+phoneDecorator.call()+" 方式打電話,每分鐘單價(jià)：" + phoneDecorator.price());
        // 裝飾器也可以裝飾具體的裝飾對(duì)象，相當(dāng)于給對(duì)象在增加的功能基礎(chǔ)上在添加功能,這里體現(xiàn)在單價(jià)100.1基礎(chǔ)上再+100
        PhoneDecorator satellitePhoneDecorator = new SatellitePhoneDecorator(phoneDecorator);
        System.out.println("使用: "+satellitePhoneDecorator.call()+" 方式打電話,每分鐘單價(jià)：" + satellitePhoneDecorator.price());
        satellitePhoneDecorator.sendMsg();
    }

使用: BasePhone call 方式打電話,每分鐘單價(jià)：0.1
使用: SatellitePhone call 方式打電話,每分鐘單價(jià)：100.1
使用: SatellitePhone call 方式打電話,每分鐘單價(jià)：200.1
PhoneCallDecorator sendMsg

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