装饰器模式

一、概述

装饰器模式又名包装（Wrapper）模式，顾名思义，就是动态地给一个对象添加一些额外的职责，使用时把所需的功能按正确的顺序串联起来进行控制。就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活，就是继承关系的一种替代方案。装饰器模式可以在不是用创造更多子类的情况下，将对象的功能加以拓展。换言之，客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。

注：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。

二、Decorator 结构图详解

• Component：定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。
• ConcreteComponent：定义了一个具体的对象，也可以给这个对象添加一些职责。
• Decorator：装饰抽象类，继承 Component，从外部来扩展 Component 类的功能，但对于 Component 来说，是无需知道 Decorator 的存在的。
• ConcreteDecorator 就是具体的装饰对象，起到给 Component 添加职责的功能。

三、示例

//车辆抽象类，等同 Component
public abstract class Vehicle {
    String desc = "车辆描述：";
    public String getDesc() {
        return desc;
    }
    // 价格计算
    public abstract Integer cost();
}

//小汽车，被装饰的类，等同 ConcreteComponent
public class Car extends Vehicle {
    @Override
    public String getDesc() {
        return super.getDesc() + "购买家用小汽车";
    }
    @Override
    public Integer cost() {
        return 105000;
    }
}

//改装装饰类
public class RefitDecorator extends Vehicle {
    private Vehicle vehicle;
    public RefitDecorator(Vehicle vehicle) {
        this.vehicle = vehicle;
    }
    @Override
    public String getDesc() {
        return vehicle.getDesc();
    }
    @Override
    public Integer cost() {
        return vehicle.cost();
    }
}

//轮胎改装类
public class Tyre extends RefitDecorator {
    public Tyre(Vehicle vehicle) {
        super(vehicle);
    }
    @Override
    public String getDesc() {
        return super.getDesc() + "、改装轮胎";
    }
    @Override
    public Integer cost() {
        return super.cost() + 1000;
    }
}

//喇叭改装类
public class Loudspeaker extends RefitDecorator{
    public Loudspeaker(Vehicle vehicle) {
        super(vehicle);
    }
    @Override
    public String getDesc() {
        return super.getDesc() + "、改装音箱";
    }
    @Override
    public Integer cost() {
        return super.cost() + 5000;
    }
}

以上为装饰器的简单示例，看下测试：

public static void main(String[] args) {
    Car car = new Car();

    Tyre tyre = new Tyre(car);
    Loudspeaker loudspeaker = new Loudspeaker(tyre);

    System.out.println(loudspeaker.getDesc());
    System.out.println("总开销：" + loudspeaker.cost());
}

结果输出：
车辆描述：购买家用小汽车、改装轮胎、改装音箱
总开销：111000

四、总结

1. 为什么要使用装饰器模式？

装饰器的价值在于装饰，并不影响被装饰类本身的核心功能，犹如花与花瓶的关系。如上例中，给汽车换胎、改音箱，这些功能是相互兼容，这些改装项的存在可有可无，且不影响车的核心属性：一辆车。同样，在继承体系中，子类是具体存在且互斥的，品牌不同或车型不同等等，而改装就是对这些具体的子类进行增强扩展，具备非常好的通用性。

2. 什么时候使用？

以往，当系统需要新功能的时候，是向旧的类中添加新的代码。这些新加的代码通常装饰了原有类的核心职责或主要行为，它们在主类中加入了新的字段，新的方法和新的逻辑，从而增加了主类的复杂度，而这些新加入的东西仅仅是为了满足一些只在某种特定情况下才会执行的特殊行为的需要，如果这些场景需要灵活配置，将来给代码修改带来灾难。而装饰模式却提供了一个非常好的解决方案，它把每个要装饰的功能放在单独的类中，并让这个类包装它所要装饰的对象，因此，当需要执行特殊行为时，客户代码就可以在运行时根据需要有选择地、按顺序地使用装饰功能包装对象。

3. 装饰器模式优点

（1）把类中的装饰功能从类中搬移去除，这样可以简化原有的类。
（2）装饰模式可以提供比继承更多的灵活性。装饰模式允许系统动态决定“贴上”一个需要的“装饰”，或者除掉一个不需要的“装饰”。继承关系则不同，继承关系是静态的，它在系统运行前就决定了。
（3）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。

4. 装饰器模式缺点

使用装饰模式可以比使用继承关系需要较少数目的类。使用较少的类，当然使设计比较易于进行。但是，在另一方面，使用装饰模式会产生比使用继承关系更多的对象。更多的对象会使得查错变得困难，特别是这些对象看上去都很相像。