chapter03_装饰对象——装饰者模式

  • 设计原则:

    类应该对扩展开放, 对修改关闭

__但是, 不大可能系统中的每个地方都遵循这个原则, 所以要在设计中最有可能改变的地方应用这一原则__
  • 装饰者模式

    动态将责任附加到对象上, 若要扩展功能, 装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案

  • (1) 装饰者和被装饰对象有相同的超类型Component

    (2) 每个组件Component__可以被单独使用__, 也可以被装饰者包起来使用

    (3) 每个装饰者有一个内部的Component, 装饰者的行为 = 内部Component的行为 + 装饰者外层包的行为

    (4) 依赖继承的话类的行为只能在编译期决定, 而利用装饰者可以运行时决定类的行为

    (5) 装饰者和被装饰对象具有相同的类型, 意味着装饰者表面上也要继承超类型(如果超类型是类或抽象类的话), 但是这里的继承不是为了利用继承获得行为, 而是利用继承达到类型匹配

    (6) 如果把代码写成依赖于具体的组件类型那么使用装饰者就很有可能出问题, 所以要针对抽象组件类型编程

  • Java类库中装饰器模式的典型应用 --java.io

    眼花缭乱的xxxInputStream其实都是装饰器类, 见"InputStream.uml"

    我们也可以自己实现一个InputStream的装饰器, 作用是将字母变成小写

      public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream {
    
          public LowerCaseInputStream(InputStream in) {
    
              super(in);
          }
    
          public int read() throws IOException {
    
              int c = in.read();
              return (c == -1 ? c : Character.toLowerCase((char) c));
          }
    
          public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException {
    
              int result = in.read(b, offset, len);
    
              for (int i = offset; i < offset + result; i++) {
                  b[i] = (byte) Character.toLowerCase((char) b[i]);
              }
    
              return result;
          }
      }
    
  • 装饰者可以在被装饰者的行为前面/后面加上自己的行为, 甚至将被装饰者的行为整个取代掉, 从而达到特定的目的

  • 装饰者的问题是会出现很多小的装饰器类, 过度使用会引入复杂性(就像InputStream家族一样)

内容概要:该研究通过在黑龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步探讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过大量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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