Java常用设计模式————装饰者模式

我就是我 2023-02-20 07:36 20阅读 0赞

# 引言 #

装饰者模式，又叫装饰器模式。它可以**动态的将新功能附加到对象上**。在对象功能扩展方面，它比继承更灵活，同时装饰者模式也体现了**OCP原则**。

在客户端调用使用了装饰者模式的对象时，就好像在使用构造器层层包裹核心对象，层层装饰核心对象，因此叫做装饰者模式。

# 一、装饰者模式类图 #

装饰者模式属于结构型设计模式。在JDK的IO流API中，就利用了装饰者模式：

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以简单的形状和颜色为例。如何为不同的形状装饰新的颜色呢？

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上图中，Shape和ShapeDecorator都是抽象类，一般情况下，装饰者模式中的顶层装饰器类（ShapeDecorator）一定要是抽象类，因为它需要维护被装饰者，并重写特定行为。客户端在调用的时候，并不会直接使用它，而是会使用具体的装饰器类（Red、White）。

Shape类在本例中是一个抽象类，实际上也可以是一个接口，主要看有没有需要维护的属性。接口中是不允许有属性的，所以如果需要维护一些公共属性，那么可以采用抽象类，而如果只是封装了行为，那么建议采用接口。

> 装饰者模式的精髓在于，装饰者模式将继承和组合两种技巧相结合。
> 
> **继承**的目的是为了可以在原来的位置上取代被装饰对象（前提是调用方使用的是父类引用）。
> 
> **组合**（采用构造器传入一个被装饰对象，并在内部维护这个对象属性）的目的是可以**在核心对象的基础之上加以装饰**，即保留原来的核心对象的特征和行为，只做扩展，不做修改（OCP原则）。

装饰器子类在重写被装饰者的特定行为时，一定要注意，根据业务是否需要严格遵守对原来对象行为的扩展，而不是修改。如果是只扩展不修改，那么一定要在抽象装饰器类中调用被装饰对象的方法，并在装饰器子类的方法中使用“super.”的形式间接调用被装饰者的方法，然后根据装饰需要，在调用的前后执行装饰逻辑。如果业务设计上允许对原有行为作出一些修改，那么其实并没有严格遵守OCP原则，这种情况下，抽象装饰器类的对原对象方法的调用可以视情况而定修改甚至忽略。后者违背OCP原则的方式不建议使用装饰者模式来完成。

# 二、装饰者模式代码实现 #

/**
     * 图形接口
     */
    public abstract class Shape {
    	
    	protected String name;
    	
    	public abstract void draw();
    	
    	public String getName() {
    		return name;
    	}
    }

public class Circle extends Shape {
    	
    	public Circle() {
    		name = "圆形";
    	}
    	
    	@Override
    	public void draw() {
    		System.out.println(name);
    	}
    }

public class Square extends Shape {
    	
    	public Square() {
    		name = "正方形";
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
    		System.out.println(name);
    	}
    }

/**
     * 装饰器抽象类
     */
    public abstract class ShapeDecorator extends Shape {
    
    	protected Shape decoratedShape;
    	
    	public ShapeDecorator(Shape shape) {
    		this.decoratedShape = shape;
    	}
    	
    	@Override
    	public void draw() {
    		decoratedShape.draw();
    	}
    }

public class Red extends ShapeDecorator {
    	
    	public Red(Shape shape) {
    		super(shape);
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
    		paint();
    	}
    	
    	// 随意增加想要装饰在核心对象上的功能
    	private void paint() {
    		System.out.println("红色的" + decoratedShape.getName());
    		
    	}
    }

public class White extends ShapeDecorator {
    	
    	public White(Shape shape) {
    		super(shape);
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
    		paint();
    	}
    	
    	private void paint() {
    		System.out.println("白色的" + decoratedShape.getName());
    	}
    }

测试代码：

public class Client {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		Shape redCircle = new Red(new Circle());
    		redCircle.draw();
    		
    		Shape whiteCircle = new White(new Circle());
    		whiteCircle.draw();
    		
    		Shape redSquare = new Red(new Square());
    		redSquare.draw();
    		
    		Shape whiteSquare = new White(new Square());
    		whiteSquare.draw();
    	}
    }

测试结果：

红色的圆形
    白色的圆形
    红色的正方形
    白色的正方形

# 总结 #

装饰者模式主要用于对现有对象添加新的功能，可在一定程度上**代替继承**关系，实现**低耦合关系**。与桥接模式类似，都是为了防止类的膨胀而引出的结构型设计模式。而且在思路上，与桥接模式呈现相反的类的依赖关系。

装饰者模式基于OCP原则，不改变原来对象的属性及行为，只做扩展。

它的类结构特点有两个：**继承和组合**。

其中：

**继承**的目的是为了可以在原来的位置上替代被装饰对象（前提是调用方使用的是父类引用）。

**组合**（采用构造器传入一个被装饰对象，并在内部维护这个对象属性）的目的是可以**在核心对象的基础之上加以装饰**，即保留原来的核心对象的特征和行为，只做扩展，不做修改（OCP原则）。

除了更好的实现对象功能的扩展和特性组合，但是如果扩展功能较多，被迫多层装饰，就会使代码变得较为复杂。

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