Java 装饰器模式详解
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前言
在上面的几篇文章中，着重介绍了Java 中常见的 IO 相关知识，在学习的过程中，发现 IO 包中是用了大量的装饰器模式，为了彻底的学习 IO，今天就来揭开装饰器模式的面纱。
为了弄明白装饰器模式的本质，我查看了很多资料，发现有很多文章要么说的很苦涩，要么举的例子不恰当。
其实我们可以这样理解装饰器模式， 就拿自己举例子，你把自己裸体的样子，想象成被装饰的对象。你的鞋子，你的寸衣，你的外套，你的手表，你的帽子 等等，都是你的装饰物，你和这些装饰物，是装饰和被装饰的关系。
实例展示
好了，现在我们用代码的方法去理解这样概念。
首先，我们发现，不管是裸体的人，还是你的鞋子、帽子，都有展示的功能，我们称之为show 方法。
我们定义一个接口，它具有展示的功能，也就是show() ,
package com.user; /** * 定义接口 * @author T * */ public interface AbstractPerson { //具有展示的功能 void show() ; }
现在应该定义一个裸体的自己了，Me 类
package com.user; /** * 定义一个具体的人，就是被装饰者 * @author T * */ public class Me implements AbstractPerson { @Override public void show() { System.out.println( "什么都没穿，我展示的是裸体"); } }
下面该定义，鞋子，帽子，手表等 装饰物，等等先别急，我们应该先定义一个鞋子，帽子，手表的抽象父类 AbstractClothes 。 其实抽象的父类有一个构造函数，构造函数里面的参数是抽象的人类，这里的用法很巧妙，这也是能够实现装饰功能的一个必不可少的步骤。
package com.user; /** * 定义抽象装饰物 * @author T * */ public abstract class AbstractClothes implements AbstractPerson { AbstractPerson abstractPerson ; public AbstractClothes( AbstractPerson abstractPerson ){ this.abstractPerson = abstractPerson ; } @Override public void show() { abstractPerson.show(); } }
下面开始定义，帽子装饰物 Hat 类， 继承 AbstractClothes 类
package com.user; /** * 帽子装饰物 * @author T * */ public class Hat extends AbstractClothes { public Hat(AbstractPerson abstractPerson) { super(abstractPerson); } @Override public void show() { super.show(); say(); } public void say(){ System.out.println( "我展示一个帽子"); } }
定义鞋子装饰类 Shoes , 继承 AbstractClothes 类
package com.user; /** * 鞋子装饰物 * @author T * */ public class Shoes extends AbstractClothes { public Shoes(AbstractPerson abstractPerson) { super(abstractPerson); } @Override public void show() { super.show(); say(); } public void say(){ System.out.println( "我展示一双鞋子"); } }
创建测试类 Test
package com.user; public class Test { public static void main(String[] args) { //创建被装饰者 Me me = new Me() ; //裸体的人被装饰了帽子 ，具有了展示帽子的能力 Hat hat = new Hat( me ) ; // 带了帽子的人被装饰了鞋子，具有了展示鞋子的本领 Shoes shoes = new Shoes( hat ) ; shoes.show(); } }
运行结果：
什么都没穿，我展示的是裸体
我展示一个帽子
我展示一双鞋子
装饰器模式的类图
在学习完了一个小例子之后，我们试着总结出装饰器模式的类图。
装饰器模式类图：
- Component抽象构件角色：真实对象和装饰对象有相同的接口。这样，客户端对象就能够以与真实对象相同的方式同装饰对象交互。
- ConcreteCompoent具体构建角色(真实对象)：定义一个将要接收附加责任的类。
- Decorator装饰角色：持有一个抽象构件的引用。装饰对象接受所有客户端的请求，并把这些请求转发给真实的对象。这样，就能在真实对象调用前后增加新的功能。
- ConcreteDecorate具体装饰角色：负责给构件对象增加新的功能。
装模式在Java I/O库中的应用
IO流实现细节：
- Component抽象构件角色：io流中的InputStream,OutputStream,Reader,Writer
- ConcreteComponent具体构件角色：io流中的FileInputStream,FileOutputStream
- Decorate装饰角色：持有抽象构件的引用，FilterInputStream,FilterOutputStream
- ConcreteDecorate具体装饰角色：负责给构件对象添加新的责任，BufferedInputStream,BufferedOutputStream等
优点
- 扩展对象功能，比继承灵活，不会导致类个数急剧增加。
- 可以对一个对象进行多次装饰，创造出不同行为的组合，得到功能更加强大的对象。
- 具体构件类和具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要自己增加新的 具体构件子类和具体装饰子类。
缺点
- 产生很多小对象。大量小的对象占据内存，一定程度上影响性能。
- 装饰模式易出错，调试排查比较麻烦。
总结
- 装饰模式(Decorate)也叫包装模式(Wrapper)
- 装饰模式降低系统的耦合度，可以动态的增加或删除对象的责任，并使得需要装饰的具体构建类和具体装饰类可以独立变化，以便增加新的具体构建类和具体装饰类。
参考资料：
