从零开始单排学设计模式「装饰模式」黑铁 I

小灰灰 2022-03-19 11:47 135阅读 0赞

阅读本文大概需要 3.6 分钟。

本篇是设计模式系列的第四篇，虽然之前也写过相应的文章，但是因为种种原因后来断掉了，而且发现之前写的内容也很渣，不够系统。

所以现在打算重写，加上距离现在也有一段时间了，也算是自己的一个回顾吧！

学而时习之，不亦说乎。

**推荐阅读：**

[从零开始单排学设计模式「UML类图」定级赛][UML]

[从零开始单排学设计模式「简单工厂设计模式」黑铁 III][III]

[从零开始单排学设计模式「策略模式」黑铁 II][II]

目前段位：**黑铁 I**

![640_wx_fmt_png][]

Let's Go！

**前言**

设计模式不是语法，是一种巧妙的写法，能把程序变的更加灵活。架构模式比设计模式大，架构模式是战略，而设计模式是战术。

设计模式分为3大类型：创建型，行为型，结构型，总共有23种。

**装饰模式**

装饰模式（Decorator）指的是在不必改变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。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

**业务需求**

公司接到一个任务，需要为某平台开发一个搭配不同服饰的小项目，比如类似QQ、网络游戏或论坛都有的Avatar系统（为了简化代码，直接使用控制台模拟）。

**代码实现**

经过公司的慎重讨论（实际就几秒钟），开发这一个项目的重任，又当仁不让的被产品经理交给了我，我：脸上笑嘻嘻，心里MMP。发一下下的小牢骚，不过还是抓紧干活。

思索一下，该系统要为不同的人进行装扮，所以定义一个人的类，不用每次装扮其他人时修改该类的代码。

然后人身上要有很多的服饰，比如：大T恤、垮裤、鞋子等等，然后穿上之后，需要展示出来。所以这里的话，可以抽象出一个服饰的基类，然后各个具体的服饰都继承该基类即可。

代码如下：

Person类

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class Person {
    
        private String name;
        public Person() {
        }
    
        public Person(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public void show() {
            System.out.println("装扮者：" + name);
        }
    }

服装抽象类

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class Finery extends Person {
    
        protected  Person component;
        /**
         * 打扮
         * @param component
         */
        public void decorate(Person component){
            this.component = component;
        }
    
        @Override
        public void show() {
            if(null != component){
                component.show();
            }
        }
    }

具体服饰类

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class TShirts extends Finery {
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("大T恤");
        }
    }
    
    class BigTrouser extends Finery {
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("垮裤");
        }
    }
    
    class Sneakers extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("破球鞋");
        }
    }
    
    class LeatherShoes extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("皮鞋");
        }
    }
    
    class Tie extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("领带");
        }
    }
    
    class Suit extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("西装");
        }
    }

这里内部类，只是为了较少代码量，实际开发中可不要偷懒，按实际来创建。

客户端代码

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Person person = new Person("孤独键客");
    
            System.out.println("第一种装扮：");
    
            Finery tShirts = new TShirts();
            Finery bigTrouser = new BigTrouser();
            Finery sneakers = new Sneakers();
    
            tShirts.show();
            bigTrouser.show();
            sneakers.show();
            person.show();
    
            System.out.println("\n第二种装扮：");
    
            Finery suit = new Suit();
            Finery tie = new Tie();
            Finery leatherShoes = new LeatherShoes();
    
            suit.show();
            tie.show();
            leatherShoes.show();
            person.show();
        }
    }

代码简单搞定，接下来来看一下运行结果

![1][]

搞定收工，审视一下，自我感觉还算不错，如果新装扮只需改变一下调用顺序即可，如果又新人物，只需重新new一个Person类就可以了。

接下里将项目提交上传，然后告诉leader一声，over，离下班时间还早，好像还可以做点其他的事情~。

正当你准备打开去干点其他事情，leader回复你了：

leader：“你仔细看看这段代码，这样写意味着什么？

![1 1][]

你想象一下，是不是把‘大T恤’、‘垮裤’、‘破球鞋’、‘装扮者’一个一个词显示出来，是不是相当于你光着身子，一个一个把这些穿上，这可有点像脱衣舞哦~”。

我：“你意思是，这些应该都在内部组装完毕，然后在显示出来？”。

leader："宾果，而且还要按照正确的顺序串联起来控制，这里有点难度，修改好之后再给我"。

这似乎和某种设计模式有关，难道是建造者模式吗？不对，建造者模式要求建造的过程必须是稳定的，而这个穿搭的过程是不固定的，一个有个性的人又无数种方案。

经过一番查找，这恰恰最适合用装饰模式了。

我们修改一下具体的服饰类

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class TShirts extends Finery {
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("大T恤");
            super.show();
        }
    }
    
    class BigTrouser extends Finery {
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("垮裤");
            super.show();
        }
    }
    
    class Sneakers extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("破球鞋");
            super.show();
        }
    }
    
    class LeatherShoes extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("皮鞋");
            super.show();
        }
    }
    
    class Tie extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("领带");
            super.show();
        }
    }
    
    class Suit extends Finery{
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("西装");
            super.show();
        }
    }

再修改一下客户端代码：

/**
     * @author: LKP
     * @date: 2019/2/16
     */
    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Person person = new Person("孤独键客");
            System.out.println("第一种装扮：");
            Sneakers sneakers = new Sneakers();
            BigTrouser bigTrouser = new BigTrouser();
            TShirts tShirts = new TShirts();
            sneakers.decorate(person);
            bigTrouser.decorate(sneakers);
            tShirts.decorate(bigTrouser);
            tShirts.show();
            System.out.println("第二种装扮：");
            LeatherShoes leatherShoes = new LeatherShoes();
            Tie tie = new Tie();
            Suit suit = new Suit();
            leatherShoes.decorate(person);
            tie.decorate(leatherShoes);
            suit.decorate(tie);
            suit.show();
        }
    }

第二版的程序写完了，来测试一下

![1 2][]

完美搞定，哈哈，我还可以换种装饰方式

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xrcDE2MDM2NDU3NTY_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

看下结果

光着膀子、打着领带、下身垮裤、脚上皮鞋，绝对的极具个性。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xrcDE2MDM2NDU3NTY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

最后，完美搞定，提交代码~~~

**装饰模式UML类图**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xrcDE2MDM2NDU3NTY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**总结**

来总结一下装饰模式：

**主要解决**：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

**何时使用**：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

**如何解决**：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

**关键代码**： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

**应用实例**： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

**优点**：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

**缺点**：多层装饰比较复杂。

**使用场景**： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。

**注意事项**：可代替继承。

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[七点建议助您写出优雅的Java代码][Java]

[UML]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485514&idx=1&sn=dd33498d72c50d7facad6f14957f022a&chksm=fa24f722cd537e342f293ce08831d1e7bd31b412be743a2dfeaa0f8f60414e32b726e3478b90&scene=21#wechat_redirect
[III]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485515&idx=1&sn=ad61fd16a315fa15acca3074a0406dca&chksm=fa24f723cd537e35095ff4a2e7d150f63cfaa46378b588abbb7a4548d86ecc9806cee8f6ab57&scene=21#wechat_redirect
[II]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485617&idx=1&sn=f38fd9b9a63ac7ade48391a8a564b7c6&chksm=fa24f7d9cd537ecfa25a3e911be6754b01e8c6a25f96b3a523b3d75f578082d9ed12d800c4be&scene=21#wechat_redirect
[640_wx_fmt_png]: /images/20220319/129b0216868e4b98a02ad692790c16bb.png
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[570000]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485704&idx=1&sn=dd8dc47d1f3c5de77640173bf84a733d&chksm=fa24f660cd537f764ebc0c0c0f823cde04f1db54be1f199e62a82374e7bfbf4eadf981673dff&scene=21#wechat_redirect
[40]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485693&idx=1&sn=993ef5ada4c0872c2e7394d6271bf6d7&chksm=fa24f795cd537e83058c47343ddbea31b4784d24c13fdd31dfdf953e6f76cafb65b284fdc4c7&scene=21#wechat_redirect
[IDEA_32]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485672&idx=1&sn=8266c9dd7b0feb9e88f9394b7878ba3f&chksm=fa24f780cd537e96b4636cf22c6e12ddb754754573abf68ce8510989219926644801b3dcb06c&scene=21#wechat_redirect
[Link 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485647&idx=1&sn=73f29d6d2f41dcc64dded00bd69ae424&chksm=fa24f7a7cd537eb109fd567a8c51fe5e477be0f1da3ecde7f00a9a66e32798a4969f13004515&scene=21#wechat_redirect
[Bing]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485600&idx=1&sn=35e8908b04cfcedf94b750c28f3ff3dc&chksm=fa24f7c8cd537edef9bfc9bbca206fc4ea12ac13f38e91b107a939f6a47f9c83182289280081&scene=21#wechat_redirect
[Link 2]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485611&idx=1&sn=ab272b10c23f3b3371dc4b3f276ebe2a&chksm=fa24f7c3cd537ed5cb66b732ee4e25cb690613c5d86b80e28d437954a784cb7827a67213b9ec&scene=21#wechat_redirect
[600]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485610&idx=1&sn=cbdaac7255fb609635d498bdc4a63ac3&chksm=fa24f7c2cd537ed4dd44af682fc9f3557d3bc8d76b6230aa08597537ec6973a8f556df431862&scene=21#wechat_redirect
[MySQL]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485440&idx=1&sn=068d918afea5b554e5d944a4dc192048&chksm=fa24f768cd537e7e055f1c5d9a2b0868f04449877d7e4a9a2d26137f1201f92a35ddbb362119&scene=21#wechat_redirect
[Java]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDkzNzczNQ==&mid=2247485436&idx=1&sn=d95c4c615d4430e23904c9ce66dbb284&chksm=fa24f894cd537182ddb81c28d30dd34523623819eb47625052ba9ac07cdf1ac58cb230c7962b&scene=21#wechat_redirect