java23种设计模式（九） -- 装饰器模式（结构型设计模式）

装饰器模式

简介

Decorator装饰器，顾名思义，就是动态地给一个对象添加一些额外的职责，就好比为房子进行装修一样。因此，装饰器模式具有如下的特征：

    它必须具有一个装饰的对象。

    它必须拥有与被装饰对象相同的接口。
    
    它可以给被装饰对象添加额外的功能。

用一句话总结就是：保持接口，增强性能。

装饰器通过包装一个装饰对象来扩展其功能，而又不改变其接口，这实际上是基于对象的适配器模式的一种变种。它与对象的适配器模式的异同点如下。

   相同点：都拥有一个目标对象。

   不同点：适配器模式需要实现另外一个接口，而装饰器模式必须实现该对象的接口。

典型的装饰器模式的图

结构

通常给对象添加功能，要么直接修改对象添加相应的功能，要么派生子类来扩展，抑或是使用对象组合的方式。显然，直接修改对应的类的方式并不可取，在面向对象的设计中，我们应该尽量使用组合对象而不是继承对象来扩展和复用功能，装饰器模式就是基于对象组合的方式的。

装饰器模式以对客户端透明的方式动态地给一个对象附加上了更多的责任。换言之，客户端并不会角色对象在装饰前和装饰后有什么不同。装饰器模式可以在不用创建更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。

装饰器模式中的角色有：

1. 抽象构件角色:给出一个抽象接口，以规范准备接受附加责任的对象

2. 具体构件角色:定义一个将要接受附加责任的类

3. 装饰角色:持有一个构建对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口

4. 具体装饰角色:负责给构建对象贴上附加的责任

代码

/**
 * Sourcable接口定义了一个方法 operation()
 */
public interface Sourcable {

    public void operation();    
    
} 

/**
 * Source.java 是 Sourcable.java 的一个实现， operation() 方法的实现就是简单的负责往控制台输出一个字符串：
 */
public class Source implements Sourcable {
    
    public void operation() {    
        System.out.println("原始类的方法");    
    }    
    
}   

/**
 * 装饰器类 Decorator1.java 采用了典型的对象适配器模式，它首先拥有一个 Sourcable 对象 source ，
 * 该对象通过构造函 数进行初始化。然后它实现了 Sourcable.java 接口，以期保持与 source 同样的接口，
 * 并在重写的operation() 方法中调用  source 的 operation() 函数，在调用前后可以实现自己的输出，这就是装饰器所扩展的功能
 */
public class Decorator1 implements Sourcable {
    
    private Sourcable sourcable;    
    public Decorator1(Sourcable sourcable){    
        super();    
        this.sourcable=sourcable;    
    }    
        
    public void operation() {    
        System.out.println("第1个装饰器前");    
        sourcable.operation();    
        System.out.println("第1个装饰器后");    
    
    }    
    
} 

/**
 * 装饰器类Decorator2.java 是另一个装饰器，不同的是它装饰的内容不一样，即输出了不同的字符串
 */
public class Decorator2 implements Sourcable {
    
    private Sourcable sourcable;    
    public Decorator2(Sourcable sourcable){    
        super();    
        this.sourcable=sourcable;    
    }    
    public void operation() {    
        System.out.println("第2个装饰器前");    
        sourcable.operation();    
        System.out.println("第2个装饰器后");    
    
    }    
    
}   

/**
 * 装饰器类Decorator3.java 是第三个装饰器，不同的是它装饰的内容不一样，即输出了不同的字符串
 */
public class Decorator3 implements Sourcable {
    
    private Sourcable sourcable;    
    public Decorator3(Sourcable sourcable){    
        super();    
        this.sourcable=sourcable;    
    }    
    public void operation() {    
        System.out.println("第3个装饰器前");    
        sourcable.operation();    
        System.out.println("第3个装饰器后");    
    
    }    
    
}   

测试类

public class ApiTest {

    @Test
    public void testCommand(){
        Sourcable source = new Source();

        // 装饰类对象
        Sourcable obj = new Decorator1(new Decorator2(new Decorator3(source)));
        obj.operation();
    }

}

小结

• 使用装饰器模式满足单一职责原则，你可以在自己的装饰类中完成功能逻辑的扩展，而不影响主类，同时可以按需在运行时添加和删除这部分逻辑。另外装饰器模式与继承父类重写方法，在某些时候需要按需选择，并不一定某一个就是最好。
• 装饰器实现的重点是对抽象类继承接口方式的使用，同时设定被继承的接口可以通过构造函数传递其实现类，由此增加扩展性并重写方法里可以实现此部分父类实现的功能。
• 就像夏天热你穿短裤，冬天冷你穿棉裤，雨天挨浇你穿雨衣一样，你的根本本身没有被改变，而你的需求却被不同的装饰而实现。生活中往往比比皆是设计，当你可以融合这部分活灵活现的例子到代码实现中，往往会创造出更加优雅的实现方式。