装饰者模式

快来打我* 2022-06-05 06:14 178阅读 0赞

1.定义：  
装饰模式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。使用Decorator模式相比用生成子类方式达到功能的扩充显得更为灵活。  
要点：  
装饰者模式是对面向接口编程思想的一种扩展,出发点是解决抽象带来的继承体系臃肿的问题,将实现类需要用到的扩展功能打包成一个装饰者,再将这个扩展包与需要扩展的实现类关联起来;

#### 装饰者与被装饰者拥有共同的超类，继承的目的是继承类型，而不是行为！！ ####

2.设计初衷 :  
通常可以使用继承来实现功能的拓展,如果这些需要拓展的功能的种类很繁多,那么势必生成很多子类,增加系统的复杂性,同时,使用继承实现功能拓展,我们必须可预见这些拓展功能,这些功能是编译时就确定了,是静态的。

实际上Java 的I/O API就是使用Decorator实现的。

3.以下情况使用Decorator模式  
1) 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。  
2)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。  
3) 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。  
4) 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。

装饰者模式类图如下：

![这里写图片描述][SouthEast]

//定义被装饰者和装饰者的基类  
    public interface Human {
          
        public void wearClothes();  
    
        public void walkToWhere();  
    }  
    
    //定义被装饰者，被装饰者初始状态有些自己的装饰  
    public class Person implements Human {
          
    
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            System.out.println("穿什么呢。。");  
        }  
    
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            System.out.println("去哪里呢。。");  
        }  
    }   
    
    //定义装饰者的基类
    public abstract class Decorator implements Human {
          
        private Human human;  
    
        public Decorator(Human human) {  
            this.human = human;  
        }  
    
        public void wearClothes() {  
            human.wearClothes();  
        }  
    
        public void walkToWhere() {  
            human.walkToWhere();  
        }  
    }  
    
    //下面定义三种装饰
    public class Decorator_zero extends Decorator {
          
    
        public Decorator_zero(Human human) {  
            super(human);  
        }  
    
        public void goHome() {  
            System.out.println("进房子。。");  
        }  
    
        public void findMap() {  
            System.out.println("书房找找Map。。");  
        }  
    
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            goHome();  
        }  
    
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findMap();  
        }  
    }  
    
    public class Decorator_first extends Decorator {
          
    
        public Decorator_first(Human human) {  
            super(human);  
        }  
    
        public void goClothespress() {  
            System.out.println("去衣柜找找看。。");  
        }  
    
        public void findPlaceOnMap() {  
            System.out.println("在Map上找找。。");  
        }  
    
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            goClothespress();  
        }  
    
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findPlaceOnMap();  
        }  
    }  
    
    public class Decorator_two extends Decorator {
          
    
        public Decorator_two(Human human) {  
            super(human);  
        }  
    
        public void findClothes() {  
            System.out.println("找到一件D&G。。");  
        }  
    
        public void findTheTarget() {  
            System.out.println("在Map上找到神秘花园和城堡。。");  
        }  
    
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            findClothes();  
        }  
    
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findTheTarget();  
        }  
    }  
    
    
    //测试类，看一下你就会发现，跟java的I/O操作有多么相似  
    public class Test {
          
        public static void main(String[] args) {  
            Human person = new Person();  
            Decorator decorator = new Decorator_two(new Decorator_first(  
                    new Decorator_zero(person)));  
            decorator.wearClothes();  
            decorator.walkToWhere();  
        }  
    }

运行结果：  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

其实就是进房子找衣服，然后找地图这样一个过程，通过装饰者的三层装饰，把细节变得丰富。  
关键点：  
1、Decorator抽象类中，持有Human接口，方法全部委托给该接口调用，目的是交给该接口的实现类即子类进行调用。  
2、Decorator抽象类的子类（具体装饰者），里面都有一个构造方法调用super(human)。因为构造里面参数都是Human接口，只要是该Human的实现类都可以传递进去，即表现出Decorator dt = new Decorator\_second(new Decorator\_first(new Decorator\_zero(human)));这种结构的样子。所以当调用dt.wearClothes();dt.walkToWhere()的时候，又因为每个具体装饰者类中，都先调用super.wearClothes和super.walkToWhere()方法，而该super已经由构造传递并指向了具体的某一个装饰者类（这个可以根据需要调换顺序），那么调用的即为装饰类的方法，然后才调用自身的装饰方法，即表现出一种装饰、链式的类似于过滤的行为。  
3、具体被装饰者类，可以定义初始的状态或者初始的自己的装饰，后面的装饰行为都在此基础上一步一步进行点缀、装饰。  
4、装饰者模式的设计原则为：对扩展开放、对修改关闭，这句话体现在我如果想扩展被装饰者类的行为，无须修改装饰者抽象类，只需继承装饰者抽象类，实现额外的一些装饰或者叫行为即可对被装饰者进行包装。

说的不清楚，有些只可意会不可言传的感觉，多看几遍代码，然后自己敲出来运行一下，基本上就领悟了。

下面这个例子也有助于理解 装饰的流程和作用  
现在需要一个汉堡，主体是鸡腿堡，可以选择添加生菜、酱、辣椒等等许多其他的配料，这种情况下就可以使用装饰者模式。

汉堡基类（被装饰者，相当于上面的Human）

package decorator;    
    
    public abstract class Humburger {    
    
        protected  String name ;    
    
        public String getName(){    
            return name;    
        }    
    
        public abstract double getPrice();    
    
    }

鸡腿堡类（被装饰者的初始状态，有些自己的简单装饰，相当于上面的Person）:

package decorator;    
    
    public class ChickenBurger extends Humburger {
            
    
        public ChickenBurger(){    
            name = "鸡腿堡";    
        }    
    
        @Override    
        public double getPrice() {    
            return 10;    
        }    
    
    }

配料的基类（装饰者，用来对汉堡进行多层装饰，每层装饰增加一些配料，相当于上面Decorator）:

package decorator;    
    
    public abstract class Condiment extends Humburger {
            
    
        public abstract String getName();    
    
    }

生菜（装饰者的第一层，相当于上面的decorator\_zero）:

package decorator;    
    
    public class Lettuce extends Condiment {
            
    
        Humburger humburger;    
    
        public Lettuce(Humburger humburger){    
            this.humburger = humburger;    
        }    
    
        @Override    
        public String getName() {    
            return humburger.getName()+" 加生菜";    
        }    
    
        @Override    
        public double getPrice() {    
            return humburger.getPrice()+1.5;    
        }    
    
    }

辣椒（装饰者的第二层，相当于上面的decorator\_first）:

package decorator;    
    
    public class Chilli extends Condiment {
            
    
        Humburger humburger;    
    
        public Chilli(Humburger humburger){    
            this.humburger = humburger;    
    
        }    
    
        @Override    
        public String getName() {    
            return humburger.getName()+" 加辣椒";    
        }    
    
        @Override    
        public double getPrice() {    
            return humburger.getPrice();  //辣椒是免费的哦    
        }    
    
    }

测试类:

package decorator;    
    
    public class Test {
            
    
        /**  
         * @param args  
         */    
        public static void main(String[] args) {    
            Humburger humburger = new ChickenBurger();    
            System.out.println(humburger.getName()+"  价钱："+humburger.getPrice());    
            Lettuce lettuce = new Lettuce(humburger);    
            System.out.println(lettuce.getName()+"  价钱："+lettuce.getPrice());    
            Chilli chilli = new Chilli(humburger);    
            System.out.println(chilli.getName()+"  价钱："+chilli.getPrice());    
            Chilli chilli2 = new Chilli(lettuce);    
            System.out.println(chilli2.getName()+"  价钱："+chilli2.getPrice());    
        }    
    
    }

输出:

鸡腿堡  价钱：10.0    
    鸡腿堡 加生菜  价钱：11.5    
    鸡腿堡 加辣椒  价钱：10.0    
    鸡腿堡 加生菜 加辣椒  价钱：11.5

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[SouthEast 1]: /images/20220605/4d6d24b089e2452cb6cefdb4e495f308.png