设计模式（三）：装饰器模式
一、概述
装饰器模式动态地将责任附加到对象上。想要扩展功能，装饰者提供了有别于继承的另一种选择。简单描述就是包装对象，让对象提供新的行为。
二、解决问题
当一个类想要获得一个行为，我们会想到面向对象四大特性之一的继承，继承能够让子类从父类中获得行为，实现很好的代码复用。但这种继承而来的行为是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承相同的行为。如果我们想要扩展对象的行为，就要创建一个子类来修改父类的方法（也就是覆盖父类行为），每扩展一个行为就要创建一个子类，这样会带来很多问题。第一，如果需要扩展的行为有很多，则子类就要创建无数多个（导致类爆炸）。第二、如果子类中的行为需要依赖某个成员变量，当这个成员变量发生改变，子类的代码就要修改（代码维护噩梦）。
如上图，getCost()方法获取茶的价钱，我们每新上市一种茶饮料就要创建一个子类；当茶的某些配料价格发生变化时，我们要修改子类代码。
装饰者模式就是解决以上的问题的，它利用组合的做法扩展对象行为，可以在运行时动态地进行扩展，写新的代码添加新功能，而无须修改现有代码。
三、结构类图
四、成员角色
1.抽象组件（Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类，即继承该抽象类的类都有了装饰和被装饰的能力。
2.具体组件（ConcreteComponent）角色：可以被动态加上新行为，被装饰者修饰的类。
3.装饰者（Decorator）角色：装饰者抽象类，继承该类都具有装饰者的能力。
4.具体装饰者（ConcreteDecorator）角色：为具体组件添加新行为。
五、应用实例
下面我们用奶茶饮料价格的例子来解析装饰者的用法，买奶茶的时候我们可以可以买纯奶茶，也可以添加珍珠，咖啡等配料，但价格肯定不一样
//首次我们创建抽象组件，也就是茶饮料
public abstract class Tea {
String description = "Unknown Tea";
//茶的描述
public String getDescription(){
return description;
}
//返回茶的价钱
public abstract double getCost();
}
//接着创建抽象配料，就是装饰者
public abstract class CondimentDecorator extends Tea{
//所有调料必须重新实现描述方法
public abstract String getDescription();
}
//创建奶茶，具体组件，继承抽象组件，被装饰的对象
public class MilkTea extends Tea{
public MilkTea(){
description = "奶茶";
}
@Override
public double getCost() {
//返回奶茶价格
return 3.0;
}
}
//创建珍珠配料，就是具体的装饰者，继承抽象配料，实现对奶茶的装饰
public class Pearl extends CondimentDecorator{
//持有对所装饰对象的引用
private Tea tea;
public Pearl(Tea tea){
this.tea = tea;
}
@Override
public String getDescription() {
return "珍珠，" + tea.getDescription() ;
}
@Override
public double getCost() {
//把茶的价格加上珍珠的价格，得到最后结果
return 1.0 + tea.getCost();
}
}
//创建咖啡配料，就是具体的装饰者，继承抽象配料，实现对奶茶的装饰
public class Coffee extends CondimentDecorator{
//持有对所装饰对象的引用
private Tea tea;
public Coffee(Tea tea){
this.tea = tea;
}
@Override
public String getDescription() {
//加上咖啡后的描述
return "咖啡，" + tea.getDescription();
}
@Override
public double getCost() {
//茶的价格加上咖啡的价格，算出结果
return 2.0 + tea.getCost();
}
}
//测试装饰者
public class TestDecorator {
public static void main(String[] args){
//创建一杯纯奶茶,不需要加调料，打印出描述和价格
Tea tea = new MilkTea();
System.out.println(tea.getDescription() + " 价格为：￥" + tea.getCost());
//创建加调料的奶茶
Tea tea2 = new MilkTea();
//加上一份珍珠
tea2 = new Pearl(tea2);
//再加一份珍珠
tea2 = new Pearl(tea2);
//加上一份咖啡调料
tea2 = new Coffee(tea2);
//打印加了调料的奶茶
System.out.println(tea2.getDescription() + " 价格为：￥" + tea2.getCost());
}
}
运行结果：
装饰者在Java I/O中的使用
Java I/O 是使用装饰者模式最典型的例子，看下面InputStream类图可知
六、优点和缺点
1.优点
（1）、利用组合和委托动态地扩展行为，而无须修改现有代码。
（2）、可以用多个装饰者包装一个对象，得到不同的对象组合，从而使被包装的类的功能更加强大。
（3）、装饰者和被装饰者都具有相同的超类，在需要被装饰者的场合，可以用装饰过的对象替代原被装饰者。
（4）、装饰者和被装饰者是相互独立的，我们可以根据需要增加和改变具体组件和具体装饰者，最后通过组合方式使用它们，符合“开闭原则”。
（5）、避免了通过继承方式扩展对象功能所带来的灵活性差，子类无限扩张的问题（类爆炸）。
2.缺点
（1）、导致设计中出现很多小对象，如果过度使用，会让程序变得复杂。
（2）、装饰链过多会使程序效率低，也增加了使用和排错的难度。
七、使用场景
1、当需要动态得扩展对象行为，或者说是动态地增加功能时使用。
2、当使用继承方式对系统功能扩展受到限制时，或者继承不利于系统扩展和维护时。
八、总结
1、装饰者和被装饰对象有相同的超类型。
2、可以用一个或者多个装饰者包装一个对象。
3、可以在任何时候，使用不同的装饰者组合来装饰对象。
4、装饰者可以在被装饰者的行为前面、后面加上自己的行为，甚至取代被装饰者的行为，达到特定的目的。
