装饰者模式

el09xccxy 发布于2019-08-16 17:54 / 1328人阅读

摘要：装饰者模式装饰者模式动态地将责任附加到对象上。思维模式首先需要明确一点装饰者模式利用了组合的思想，避免了继承的滥用。装饰者模式的实现我们可以先为每一个零部件确定成本，然后根据需要，动态地组装组合一个机器人。

装饰者模式

装饰者模式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。

思维模式

首先需要明确一点：装饰者模式利用了“组合”的思想，避免了“继承”的滥用。
通过动态地组合对象，可以写新的代码添加新功能，而无需修改现有代码。

这就好比拼装一个机器人。
我们有各种各样的零部件：

躯干

类人的胳膊

带有钳子的胳膊

类人的腿

带轮子的腿

带履带的腿

……

简单粗暴的实现

想要设计各式各样的机器人，当然我们可以选择，设计一个Robot超类，然后让子类继承这个超类。
这样，我们可以得到：

躯干+人的胳膊+履带腿

躯干+钳子胳膊+轮子腿

躯干+4个人的胳膊+履带腿

……

根据排列组合的原理，如果我们需要，Robot的子类可以有无限多个。
假如我们从Robot父类处继承了一个cost()方法，这个方法根据该子类的component（组件）个数和数量来计算成本(cost)，那么我们的cost()方法可以说要重写无数次——因为每一个子类的情况都是不一样的。

“装饰者模式”的实现

我们可以先为每一个零部件(component)确定成本，然后根据需要，动态地组装（组合）一个机器人。然后将所有的成本加起来。如此一来，不仅可以得到一个符合我们需求的机器人对象，更能很方便地计算cost。

躯干 $100

类人的胳膊 $40

带有钳子的胳膊 $50

类人的腿 $70

带轮子的腿 $70

带履带的腿 $50

……

组合一个有躯干+类人的胳膊+带履带的腿的机器人的cost也就是：
100 + 40 + 50 = $190；

实现组合

所谓组合，也就是我中有你。

如图所示：

通过保有各个对象的引用，即可实现“组合”。

对于这样一个组合来的Robot对象，我们不妨称其为：“robotTom”。
想要求得总成本，可以直接调用robotTom.cost();

这是怎样实现的呢？
如图所示：

用公式来表示就是：

[robotTom].cost() 
= [arm + body].cost() + leg.cost() 
= [body].cost() + arm.cost() + leg.cost() 
=  body.cost() + arm.cost() + leg.cost();

这里用“leg对象包住arm对象”来形容leg对象中有arm对象的引用，不过对于一个机器人而言，“leg能包住arm”好像有点魔幻现实的味道。

再举一例

我们不妨再举一个更容易理解的例子：

我们知道，各类绘图软件中都有图层(layer)的概念。
每一个图层都相当于一层透明纸，我们可以在上面任意地画东西，而不会影响其他图层。
把画着东西的图层一层一层地叠放（相当于“包装”）起来，我们就可以得到各式各样的画作。
此时，位于上一层的图层就相当于装饰者，而所谓的背景图层就相当于被装饰者。

类图

其中，

Layer、LayerDecorator为抽象类

LayerDecorator本质上也是Layer

description是各个layer对象的自我描述

position()表示layer对象在某个地方画一个图形

RedBackgroundLayer、BlueBackgroundLayer相当于被装饰者

对应的代码：
Layer.java:

public abstract class Layer {

    String description = "我是抽象layer父类";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract String position();
}

RedBackgroundLayer.java

public class RedBackgroundLayer extends Layer {


    public RedBackgroundLayer (){
        //从抽象父类layer继承来的description
        description = "我是RedBackgroundLayer->" ;
    }

    @Override
    public String position() {
        return "我在底层画一个红色的layer->";
    }

}

BlueBackgroundLayer.java

public class BlueBackgroundLayer extends Layer {

    public BlueBackgroundLayer() {
        description = "我是一个BlueBackgroundLayer";
    }


    @Override
    public String position() {
        return null;
    }
}

各个装饰者：
RectangleLayerDecorator.java

public class RectangleLayerDecorator extends LayerDecorator {

    Layer layer; 

    //constructor
    public RectangleLayerDecorator(Layer layer) {//这一步很重要
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "RectangleLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "左上角画□->";
    }
}

TriangleLayerDecorator.java

public class TriangleLayerDecorator extends LayerDecorator{

    Layer layer;

    //constructor
    public TriangleLayerDecorator(Layer layer) {
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "TriangleLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "右上角画△->";
    }
}

RoundLayerDecorator.java

public class RoundLayerDecorator extends LayerDecorator {

    Layer layer;
    //constructor
    public RoundLayerDecorator(Layer layer) {
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "RoundLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "右下角画○->";
    }
}

运行Demo

RunDemoTest.java

public class RunDemoTest {

    public static void main (String[] args ){
//Step 1
        Layer backgroundLayer = new RedBackgroundLayer();
        System.out.println(backgroundLayer.getDescription() + backgroundLayer.position());
//Step 2
        //为RedBackgroundLayer装饰一个TriangleLayerDecorator
        Layer multipleLayer = new TriangleLayerDecorator(backgroundLayer);
//Step 3
        //再装饰一个RectangleLayerDecorator
        multipleLayer = new RectangleLayerDecorator(multipleLayer);
//Step 4
        //再装饰一个RoundLayerDecorator
        multipleLayer = new RoundLayerDecorator(multipleLayer);

        System.out.println(multipleLayer.getDescription() + multipleLayer.position());

    }
}

运行结果：

我是RedBackgroundLayer->我在底层画一个红色的layer->
我是RedBackgroundLayer->TriangleLayerDecorator->RectangleLayerDecorator->RoundLayerDecorator->我在底层画一个红色的layer->右上角画△->左上角画□->右下角画○->

运行过程示意图：

最终得到：

GPU云服务器云服务器装饰者模式 jsp 装饰者装饰模式策略者模式

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