[设计模式] 装饰者模式

前言

一般来说,通过继承就可以基于父类、针对不同的行为而创建不同的子类来扩展功能。但有没有想过,如果每实现一个新行为,就一味地通过继承去搞定,久而久之,最终的代码肯定是不好维护的。同时,通过继承实现的扩展,是在编译时进行确定的。基于这两点,下面引出了装饰者模式。

定义

装饰者模式可以动态地将责任附加到对象上,相比起继承,装饰者模式更具有弹性。

使用场景

装饰者模式一般用于动态扩展类的行为,使类更加具有弹性。

什么是动态扩展类呢?如果使用继承,类的行为是在编译时期就决定(不是调用父类的就是调用子类的)。而通过组合实现的装饰者模式,可以将类的行为移到运行时决定。

装饰者和被装饰者必须是同一类型,或拥有共同的基类。

这里并不矛盾,利用继承目的是保证类型一致,而不是继承父类的行为。

UML类图

示例

这个示例中,假设有一个房子,我们开始对这个房子进行装修,所有代码如下:

  • Step1.定义一个装饰者和被装饰者共同的基类或接口:
package com.jyq.decorator2;

public abstract class House {
	
	public abstract void build();

}
  • Step2.分别定义装饰者和被装饰者:
package com.jyq.decorator2;

//这是一个Room类,需要装饰者对它进行装饰
public class Room extends House {

	private String name;
	public Room(String name) {
		this.name = name;
	}
	@Override
	public void build() {
		System.out.println("开始修建"+name+".....");
	}
}
//所有装饰者的父类
public abstract class Decorator extends House {
}
package com.jyq.decorator2;

//这个装饰类用来喷漆
public class PaintDecorator extends Decorator {

	private House house;
	public PaintDecorator(House house) {
		this.house = house;
	}
	@Override
	public void build() {
		// TODO Auto-generated method stub
		house.build();
		System.out.println("红色的油漆....");
	}

}

package com.jyq.decorator2;

//这个装饰类用来设计墙纸
public class WallPaperDecorator extends Decorator {

	private House house;
	public WallPaperDecorator(House house) {
		this.house = house;
	}
	@Override
	public void build() {
		// TODO Auto-generated method stub
		house.build();
		System.out.println("金色的墙纸....");
	}

}
package com.jyq.decorator2;

//这个类用来设计装修风格
public class EuropStyle extends Decorator {

	private House house;
	public EuropStyle(House house) {
		this.house = house;
	}
	@Override
	public void build() {
		// TODO Auto-generated method stub
		house.build();
		System.out.println("浪漫欧洲风....");
	}
}
  • Step3.最后,我们在客户端new一个Room对象,并对它进行装修:
package com.jyq.decorator2;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		//创建一个room对象,然后对它进行装饰
		House house = new Room("客厅");
		house = new EuropStyle(new WallPaperDecorator(new PaintDecorator(house)));
		house.build();
	}
}

查看输出内容:

开始修建客厅.....
红色的油漆....
金色的墙纸....
浪漫欧洲风....

在这个例子中,我通过继承来保证了装饰者和被装饰者具有共同的父类,当然,也可以用接口,可以根据具体的情况而定。

总结

  • 1.装饰者模式是一种结构型模式,相比起继承带来的扩展性,通过装饰者模式可以使得程序更加具有弹性。
  • 2.对于依赖继承,类的行为只能在编译时静态决定,不是调用父类的方法,就是调用子类的方法;利用装饰者模式,可以将类的行为在运行时动态决定。
  • 3.装饰者和被装饰者必须具有共同的基类。

缺点

利用装饰者模式,通常会导致出现过多的小类,如果过度使用,则会让程序变得复杂。

标题基于SpringBoot+Vue的学生交流互助平台研究AI更换标题第1章引言介绍学生交流互助平台的研究背景、意义、现状、方法与创新点。1.1研究背景与意义分析学生交流互助平台在当前教育环境下的需求及其重要性。1.2国内外研究现状综述国内外在学生交流互助平台方面的研究进展与实践应用。1.3研究方法与创新点概述本研究采用的方法论、技术路线及预期的创新成果。第2章相关理论阐述SpringBoot与Vue框架的理论基础及在学生交流互助平台中的应用。2.1SpringBoot框架概述介绍SpringBoot框架的核心思想、特点及优势。2.2Vue框架概述阐述Vue框架的基本原理、组件化开发思想及与前端的交互机制。2.3SpringBoot与Vue的整合应用探讨SpringBoot与Vue在学生交流互助平台中的整合方式及优势。第3章平台需求分析深入分析学生交流互助平台的功能需求、非功能需求及用户体验要求。3.1功能需求分析详细阐述平台的各项功能需求,如用户管理、信息交流、互助学习等。3.2非功能需求分析对平台的性能、安全性、可扩展性等非功能需求进行分析。3.3用户体验要求从用户角度出发,提出平台在易用性、美观性等方面的要求。第4章平台设计与实现具体描述学生交流互助平台的架构设计、功能实现及前后端交互细节。4.1平台架构设计给出平台的整体架构设计,包括前后端分离、微服务架构等思想的应用。4.2功能模块实现详细阐述各个功能模块的实现过程,如用户登录注册、信息发布与查看、在线交流等。4.3前后端交互细节介绍前后端数据交互的方式、接口设计及数据传输过程中的安全问题。第5章平台测试与优化对平台进行全面的测试,发现并解决潜在问题,同时进行优化以提高性能。5.1测试环境与方案介绍测试环境的搭建及所采用的测试方案,包括单元测试、集成测试等。5.2测试结果分析对测试结果进行详细分析,找出问题的根源并
内容概要:本文详细介绍了一个基于灰狼优化算法(GWO)优化的卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)融合注意力机制的多变量多步时间序列预测项目。该项目旨在解决传统时序预测方法难以捕捉非线性、复杂时序依赖关系的问题,通过融合CNN的空间特征提取、BiLSTM的时序建模能力及注意力机制的动态权重调节能力,实现对多变量多步时间序列的精准预测。项目不仅涵盖了数据预处理、模型构建与训练、性能评估,还包括了GUI界面的设计与实现。此外,文章还讨论了模型的部署、应用领域及其未来改进方向。 适合人群:具备一定编程基础,特别是对深度学习、时间序列预测及优化算法有一定了解的研发人员和数据科学家。 使用场景及目标:①用于智能电网负荷预测、金融市场多资产价格预测、环境气象多参数预报、智能制造设备状态监测与预测维护、交通流量预测与智慧交通管理、医疗健康多指标预测等领域;②提升多变量多步时间序列预测精度,优化资源调度和风险管控;③实现自动化超参数优化,降低人工调参成本,提高模型训练效率;④增强模型对复杂时序数据特征的学习能力,促进智能决策支持应用。 阅读建议:此资源不仅提供了详细的代码实现和模型架构解析,还深入探讨了模型优化和实际应用中的挑战与解决方案。因此,在学习过程中,建议结合理论与实践,逐步理解各个模块的功能和实现细节,并尝试在自己的项目中应用这些技术和方法。同时,注意数据预处理的重要性,合理设置模型参数与网络结构,控制多步预测误差传播,防范过拟合,规划计算资源与训练时间,关注模型的可解释性和透明度,以及持续更新与迭代模型,以适应数据分布的变化。
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