设计模式之装饰者模式

摘要：相关设计模式装饰者模式和代理模式装饰者模式关注再一个对象上动态添加方法代理模式关注再对代理对象的控制访问，可以对客户隐藏被代理类的信息装饰着模式和适配器模式都叫包装模式关于新职责适配器也可以在转换时增加新的职责，但主要目的不在此。

定义：装饰模式指的是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地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。

特点:

装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。

装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）

装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。

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。

类型：结构型

UML类图

样例实现

/**
* 组件类接口
*/
public interface IComponent {
    void operation();
}

/**
* 具体组件类的具体业务逻辑实现
*/
public class Component implements IComponent {
    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("component operation!");
    }
}

/**
* 装饰器的抽象类
*/
public abstract class ADecorator implements IComponent {
    /**
    * 关键在于这个组合组件接口对象
    */
    private IComponent component;

    public ADecorator(IComponent component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public void operation () {
        component.operation();
    }
}

/**
* 装饰器具体实现1
*/
public class Decorator1 extends ADecorator {
    public Decorator1(IComponent component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        super.operation();
        System.out.println("decorator1");
    }
}

/**
* 装饰器具体实现2
*/
public class Decorator2 extends ADecorator {

    public Decorator2(IComponent component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        super.operation();
        System.out.println("decorator2");
    }
}

测试与应用类

/**
* 应用与测试类
*/
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //应用类
        IComponent component;

        //初始化
        component = new Component();

        //装饰
        component = new Decorator1(component);
        component = new Decorator2(component);

        //具体方法的调用
        component.operation();
    }
}

输出结果

component operation!
decorator1
decorator2

装饰着模式中的各组件：

抽象构件(IComponent)角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。

具体构件(Component)角色：定义一个将要接收附加责任的类。

装饰(ADecorator)角色：持有一个构件(IComponent)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。

具体装饰(Decorator1/Decorator2)角色：负责给构件对象“贴上”附加的责任。

需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。

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。

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。

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。

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。

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。

符合开闭原则

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。

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。

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

我们买煎饼果子可以选择加香肠，还是加鸡蛋。煎饼果子就是我们的组件类，而加鸡蛋加培根则是装饰者的具体实现类.

装饰者模式Java实现

/**
 * 煎饼的抽象类，也就是组建类
 */
public abstract class ABattercake {

    /**
     * 最后的描述
     * @return
     */
    protected abstract String getDesc ();

    /**
     * 总共的价格
     * @return
     */
    protected abstract int cost ();

}


/**
 * 煎饼的具体实现
 */
public class Battercake extends ABattercake {
    @Override
    protected String getDesc() {
        return "煎饼";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return 8;
    }
}

/**
 * 装饰着的抽象类
 */
public abstract class AbstractDecorator extends ABattercake {

    //组合的煎饼对象
    private ABattercake aBattercake;

    public AbstractDecorator(ABattercake aBattercake) {
        this.aBattercake = aBattercake;
    }

    protected abstract void doSomething();

    @Override
    protected String getDesc() {
        return aBattercake.getDesc();
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return aBattercake.cost();
    }
}

/**
 * 装饰者的具体实现
 */
public class EggDecorator extends AbstractDecorator {

    public EggDecorator(ABattercake aBattercake) {
        super(aBattercake);
    }

    @Override
    protected void doSomething() {

    }

    @Override
    protected String getDesc() {
        return super.getDesc() + " 加一个鸡蛋";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost() + 1;
    }
}

/**
 * 装饰者的具体实现
 */
public class SausageDecorator extends AbstractDecorator {

    public SausageDecorator(ABattercake aBattercake) {
        super(aBattercake);
    }

    @Override
    protected void doSomething() {

    }

    @Override
    protected String getDesc() {
        return super.getDesc() + " 加一根香肠";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost() + 2;
    }
}

应用的测试类

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ABattercake aBattercake;

        aBattercake = new Battercake();
        aBattercake = new EggDecorator(aBattercake);
        aBattercake = new EggDecorator(aBattercake);
        aBattercake = new SausageDecorator(aBattercake);

        System.out.println(aBattercake.getDesc() + "销售价格：" + aBattercake.cost());
    }
}

输入结果

煎饼 加一个鸡蛋 加一个鸡蛋 加一根香肠销售价格：12

样例UML类图

注意:装饰者最上层的类是否使用抽象类，这个是看业务的。

装饰者模式和代理模式

装饰者模式：关注再一个对象上动态添加方法

代理模式：关注再对代理对象的控制访问，可以对客户隐藏被代理类的信息

装饰着模式和适配器模式

都叫包装模式

关于新职责：适配器也可以在转换时增加新的职责，但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增加新职责的。

关于原接口：适配器模式是用新接口来调用原接口，原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口，系统对装饰的对象也通过原接口来完成使用。（增加新接口的装饰者模式可以认为是其变种--“半透明”装饰者）

关于其包裹的对象：适配器是知道被适配者的详细情况的（就是那个类或那个接口）。装饰者只知道其接口是什么，至于其具体类型（是基类还是其他派生类）只有在运行期间才知道。

BufferedReader

BufferInputStream/BufferOutputStream

Spring. TransactionAwareCacheDecorator

Mybatis. Cache

设计模式之装饰着模式: https://github.com/sigmako/design-pattern/tree/master/decorator

慕课网设计模式精讲: https://coding.imooc.com/class/270.html

《JAVA与模式》之装饰模式: https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/04/20/2455726.html