装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）动态地给一个对象添加一些额外的职责。允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。装饰器模式属于结构型模式。

装饰模式又称为包装(Wrapper)模式。装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能，是继承关系的一个替代方案。

我们通过下面的范例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

介绍

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码：

  • 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。
  • 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用范例： 1、装饰模式在Java语言中的最著名的应用是Java I/O标准库的设计了。

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点：多层装饰比较复杂。

使用场景：

  • 1、扩展一个类的功能。
  • 2、动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator，并把 Shape 对象作为它的范例变量。

RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类。

DecoratorPatternDemo 类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

装饰器模式的 UML 图

步骤 1

创建一个接口：

Shape.java

public interface Shape { void draw(); }

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Shape: Rectangle"); } }

Circle.java

public class Circle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Shape: Circle"); } }

步骤 3

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape { protected Shape decoratedShape; public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){ this.decoratedShape = decoratedShape; } public void draw(){ decoratedShape.draw(); } }

步骤 4

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

RedShapeDecorator.java

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator { public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) { super(decoratedShape); } @Override public void draw() { decoratedShape.draw(); setRedBorder(decoratedShape); } private void setRedBorder(Shape decoratedShape){ System.out.println("Border Color: Red"); } }

步骤 5

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo { public static void main(String[] args) { Shape circle = new Circle(); ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle()); ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle()); //Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle()); //Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle()); System.out.println("Circle with normal border"); circle.draw(); System.out.println("\nCircle of red border"); redCircle.draw(); System.out.println("\nRectangle of red border"); redRectangle.draw(); } }

步骤 6

执行程序，输出结果：

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red

外观模式的定义：外观模式（Facade Pattern）又称为门面模式，它为子系统中的接口提供一个一致的接口，来隐藏子系统内部的复杂性，使得子系统更加容易使用。外观模式属于结构型模式。它只涉及到一个单一的类，该类提供了客户端调用的简化方法和对现有子系统类方法的委托调用。