装饰者模式

http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/22713711

http://www.cnblogs.com/coffeeSS/p/5405787.html

 

此设计模式遵循的设计原则之一：类应该支持扩展，而拒绝修改（Open-Closed Principle）

 

装饰者模式简述

装饰者模式通过组合的方式扩展对象的特性，这种方式允许我们在任何时候对对象的功能进行扩展甚至是运行时扩展，而若我们用继承来完成对类的扩展则只能在编译阶段实现，所以在某些时候装饰者模式比继承（inheritance）要更加灵活。

 

装饰者模式具有的一些特征

1，装饰者（decorator）和被装饰（扩展）的对象有着相同的超类（supertype）。

2，我们可以用多个装饰者去装饰一个对象。

3，我们可以用装饰过的对象替换代码中的原对象，而不会出问题（因为他们有相同的超类）。

4，装饰者可以在委托（delegate，即调用被装饰的类的成员完成一些工作）被装饰者的行为完成之前或之后加上他自己的行为。

5，一个对象能在任何时候被装饰，甚至是运行时。

 

装饰者模式的基本结构

我们来看一张《Head first 设计模式》里的图

（图中的英文为书中对这个结构的解释与说明，下面的解释并不是对图中英文的直接翻译，而是博主自己的稍稍结合书中其他内容的总结）

Component:一般是一个抽象类（也有可能不是），是一组有着某种用途类的基类，包含着这些类最基本的特性。

ConcreteComponent：继承自Component，一般是一个有实际用途的类，这个类就是我们以后要装饰的对象。

Decorator：继承自Component，装饰者需要共同实现的接口（也可以是抽象类），用来保证装饰者和被装饰者有共同的超类，并保证每一个装饰者都有一些必须具有的性质，如每一个装饰者都有一个实例变量（instance  variable）用来保存某个Component类型的类的引用。

ConcreteDecorator：继承自Decorator，用来装饰Component类型的类（不能装饰抽象类），为其添加新的特性，可以在委托被装饰者的行为完成之前或之后的任意时候。

 

一个简单的实例

我们用《Head First 设计模式》里举的星巴克订单的例子来说明。

星巴克提供不同种类的咖啡和咖啡的调料，星巴克需要一些类来描述他们并且能计算出任意一种咖啡和任意几种调料搭配在一起的价格，如果我们用继承为每一种搭配写一个类的话，就会变成下面这个样子。

要在工作中用这种东西，还不如让我们一起狗带_(:зゝ∠)_。。。。。

当然我们也可把调料都写在作为超类Beverage里，但是这样的话会造成数据的大量冗余，这是一个解决办法，但是还不够好。

 

如果套用上面所介绍的装饰者模式的结构就是下面这个样子

Beverage（饮料类）：相当与Component

HouseBlend、DarkRoast...（混合咖啡类、礁炒咖啡类...）：相当于ConcreteComponent

CondimentDecorator（调料装饰者类）：相当于Decorator

Milk、Mocha...（牛奶类、摩卡类...）：相当于ConcreteDecorator

装饰者模式的特点，一个ConcreteComponent可以被任意个ConcreteDecorator装饰。

结合实例就来解释，一种             咖啡          可以和任意种            调料          搭配。

这样我们来应对各种点单的搭配的时候只需要在一种咖啡（ConcreteComponent）加上各种（ConcreteDecorator）就可以完成了，是不是觉得特别方便。

 

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这个模式花费了挺长时间，开始有点难理解，其实就是

定义：动态给一个对象添加一些额外的职责,就象在墙上刷油漆.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。
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。

 

 要点： 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

   实际上Java 的I/O API就是使用Decorator实现的。

//定义被装饰者  
public interface Human {  
    public void wearClothes();  
  
    public void walkToWhere();  
}  
  
//定义装饰者  
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，这是第一个，第二个第三个功能依次细化，即装饰者的功能越来越多  
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();  
    }  
}  
  
//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。。");  
    }  
}  
//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：

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),这一句就体现了抽象类依赖于子类实现即抽象依赖于实现的原则。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。所以：扩展体现在继承、修改体现在子类中，而不是具体的抽象类，这充分体现了依赖倒置原则，这是自己理解的装饰者模式。

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