Java编程--设计模式之装饰者模式
装饰者模式
简介
装饰者模式的主要功能就是对一个类的功能进行扩充！
对于需要对某个类扩充，但是该类是final类，不能被继承，这是时候可以用装饰者模式来实现。
要实现装饰者模式,注意一下几点内容:
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1.装饰者类要实现真实类同样的接口
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2.装饰者类内有一个真实对象的引用(可以通过装饰者类的构造器传入)
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3.装饰类对象在主类中接受请求,将请求发送给真实的对象(相当于已经将引用传递到了装饰类的真实对象)
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4.装饰者可以在传入真实对象后,增加一些附加功能(因为装饰对象和真实对象都有同样的方法,装饰对象可以添加一定操作在调用真实对象的方法,或者先调用真实对象的方法,再添加自己的方法)
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5.不用继承
做馒头实例
1、如果有一个做馒头的接口IBread，定义了做馒头的标准。
2、做正常馒头需要实现这个接口，实现里面的方法。
3、我们有个要做“甜蜜素”的甜馒头需求，就需要对做正常馒头的类的功能加强。
IBread接口
做馒头的接口，包括准备材料,和面,蒸馒头,加工馒头(即调用前面三个步骤)
/**
* 定于做馒头的接口
*/
public interface IBread {
//准备材料
void prepare();
//和面
void kneadFlour();
//蒸馒头
void steamed();
//加工馒头(即调用前面三个步骤)
void process();
}
NormalBread类，做正常馒头
/**
* 正常做馒头
*/
public class NormalBread implements IBread {
// 准备材料
@Override
public void prepare() {
System.out.println("准备面粉,水以及发酵粉...");
}
// 和面
@Override
public void kneadFlour() {
System.out.println("和面...");
}
// 蒸馒头
@Override
public void steamed() {
System.out.println("蒸馒头...香喷喷的馒头出炉了");
}
// 加工馒头(即调用前面三个步骤)
@Override
public void process() {
prepare();
kneadFlour();
steamed();
}
}
AbstractBread抽象类
定义制作馒头的抽象类，不做具体实现，只是调用
IBread接口的方法
/**
* 定义制作馒头的抽象类
*/
public abstract class AbstractBread implements IBread {
private final IBread bread;
public AbstractBread(IBread bread) {
super();
this.bread = bread;
}
@Override
public void prepare() {
this.bread.prepare();
}
@Override
public void kneadFlour() {
this.bread.kneadFlour();
}
@Override
public void steamed() {
this.bread.steamed();
}
@Override
public void process() {
prepare();
kneadFlour();
steamed();
}
}
SweetDecorator类
增强的普通馒头的甜馒头类
public class SweetDecorator extends AbstractBread {
public SweetDecorator(IBread bread) {
super(bread);
}
public void paint(){
System.out.println("添加甜蜜素...");
}
@Override
public void kneadFlour() {
//添加甜蜜素后和面
this.paint();
super.kneadFlour();
}
}
TestDemo测试类
通过创建装饰类（SweetDecorator），传入未增强的对象（NormalBread）来实现对象的功能（方法）增强。
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
//生产正常的馒头
System.out.println("【开始】生产正常的馒头");
NormalBread normalBread = new NormalBread();
normalBread.process();
System.out.println("【结束】生产正常的馒头\n\n");
//生产含有甜蜜素的"甜馒头"
System.out.println("【开始】生产甜馒头");
IBread sweetDBread = new SweetDecorator(normalBread);
sweetDBread.process();
System.out.println("【结束】生产甜馒头");
}
}
打印结果
【开始】生产正常的馒头
准备面粉,水以及发酵粉...
和面...
蒸馒头...香喷喷的馒头出炉了
【结束】生产正常的馒头
【开始】生产甜馒头
准备面粉,水以及发酵粉...
添加甜蜜素...
和面...
蒸馒头...香喷喷的馒头出炉了
【结束】生产甜馒头
生产汽车实例
现在有一个生产汽车的接口，定义了汽车的标准（启动、运行、停止）。
Google汽车对这个接口进行了实现，并定义成了final类（不让别人动我的东西）。
然后需求来了，我们需要对这个Google汽车的功能进行增强，但是发现Google这个final类，不能被继承，这个时候就需要用到装饰者模式。
我们需要定义一个装饰类，这个类实现了Google汽车实现的接口，在这个装饰类中定义了一个Google汽车类的对象，在装饰类实例化的时候传入一个Google汽车类。有这个汽车类在实现的接口中调用方法，在需要增强的方法中再修改。
ICar接口
生产汽车的接口
/**
* 生产汽车的接口
*/
public interface ICar {
void start();
void run();
void stop();
}
GoogleCar实现的类
//相当于mysql驱动包,谷歌汽车开发人员实现类
public final class GoogleCar implements ICar{
@Override
public void start() {
System.out.println("控制谷歌的汽车启动");
//调用谷歌汽车提供的C语言函数
}
@Override
public void run() {
System.out.println("控制谷歌的汽车运行");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("控制谷歌的汽车停止");
}
}
增强汽车MyCar类
public class MyCar implements ICar{
ICar car;
public MyCar(ICar car) {
this.car=car;
}
@Override
public void start() {
System.out.println("检查天气是否良好");
System.out.println("检查路况是否拥堵");
car.start();
}
@Override
public void run() {
car.run();
}
@Override
public void stop() {
car.stop();
}
}
测试类
public class TestCar {
public static void main(String[] args) {
ICar car=new MyCar(new GoogleCar());
car.start();
car.run();
car.stop();
}
}
运行结果
检查天气是否良好
检查路况是否拥堵
控制谷歌的汽车启动
控制谷歌的汽车运行
控制谷歌的汽车停止
常见使用
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Java 中的 InputStream 和 OutputStream 就是一个常见的装饰者模式的例子，通过不同的装饰者（如BufferedInputStream、DataInputStream）来增强基本的输入输出流功能。
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Spring 框架中，AOP（Aspect-Oriented Programming）的实现机制就可以看作是一种装饰者模式，通过动态代理和切面（Aspect）来在不修改原有代码的基础上增加功能。
在这些例子中，都能看到装饰者模式的核心思想，即通过组合而非继承的方式，对对象的功能进行动态扩展。
BufferedOutputStream 是 OutputStream 的装饰者，通过在原始输出流上添加缓冲功能来提高性能。
// 创建原始的 OutputStream
OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("example.txt");
// 使用装饰者 BufferedOutputStream 对原始流进行装饰
OutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
// 使用 BufferedOutputStream 写入数据
String message = "Hello, Decorator Pattern!";
bufferedOutputStream.write(message.getBytes());
// 关闭流
bufferedOutputStream.close();
