2.结构型.3.装饰模式

动态的为某个类型添加新的职责.

------------------------概述--------------------------------------------------------------------
一个类或接口,根据一个维度划分为若干个实现类,这些实现类又有另外一个维度可以划分时,可以使用装饰模式。

原类作为装饰类的构造方法的入参。

装饰模式与适配器模式的区别:
适配器有限制的实现类型(匹配接口),装饰模式只是功能上的增加。
装饰模式:类的内容一样,但是有一些附加的责任的场景。【书的精装简装】
适配器模式:类的内容含义一样,但是需要匹配不同的方式。【书的中文版英文版】
适配器的特点在于兼容。
装饰器模式特点在于增强,丰富原功能。


就是在装饰类中新增一个被装饰类的实例,实现的方法可以在被装饰类的功能基础上做添加。


示例:
女孩抽象类:描述=女孩
中国女孩实现类:描述+=来自中国
美国女孩实现类:描述+=来自美国

科学装饰类:描述+=喜欢科学
艺术装饰类:描述+=喜欢艺术

客户端:
女孩 americangirl= 美国女孩  
americangirl.描述----->女孩来自美国
女孩 lisa = 科学装饰类(americangirl
lisa.描述----->女孩来自美国喜欢科学

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从定义上看装饰模式是对核心对象或者功能的扩展,适配器模式把对象或者功能放到一个新对象中引用。举个例子,现在书城卖道德经的书,有线装版,有精装版,有日文版,有英文版,其中线装版和精装版就是装饰模式,日文版和英文版就是适配器模式,各种版本都是为迎合不同消费者的不同需求。为什么呢?因为线装版和精装版的道德经虽然包装不同,但内容相同,日文版和英文版就不同,这两个版本的内容就可能和原版的不同,文化差异嘛,翻译的内容虽来自道德经,但根据不同国家的文化,思维逻辑什么的就可能改变一些想法。

装饰模式java中的I/O文件的操作中都有体现。

Java的IO库中处理流的类有FIleInputStream,FileOutputStream,DataInputStream,DataOutputStream类等。在InputStream,OutputStream,Reader,Writer结构的内部,有一些流处理器可以对另一些流处理器起到装饰作用,形成新的,改善的流处理器。这就体现了装饰模式的作用。同时在一些流处理器的内部有对其他流处理器的功能的适配引用,这体现了适配器模式的优点。




1.         InputStream是装饰器的顶层类,一个抽象类!包括一些共有的方法,如:1.读方法――read3个);2.关闭流的方法――close3.mark相关的方法――markresetmarkSupport4.跳跃方法――skip5.查询是否还有元素方法――available。图中红色的表示。

2.         FileInputStreamPipedInputStream…五个紫色的,是具体的被装饰对象。从他们的“接口”中可以看出他们一般都有额外的方法。

3.         FilterInputStream是装饰器中的核心,Decorator对象,图中蓝色的部分。

4.         DataInputStreamBufferedInputStream…四个是具体的装饰器,他们保持了和InputStream同样的接口。

5.         ObjectInputStreamIO字节输入流中特殊的装饰器,他不是FilterInputStream的子类(不知道Sun处于何种意图不作为FileterInputStream的子类,其中流中也有不少的例子)。他和其他FilterInputStream的子类功能相似都可以装饰其他对象。 

IO包中不仅输入字节流是采用装饰器模式、输出字节流、输入字符流和输出字符流都是采用装饰器模式。关于IO中装饰器模式的实现可以通过下面的源代码分析从而了解细节。





<think>好的,我现在需要帮用户理解结构型设计模式的定义和特点。用户之前已经问过类适配器和对象适配器的区别,现在进一步想了解结构型模式的概念。首先,我应该回顾之前的对话和提供的引用内容,确保信息准确一致。 根据引用[1]和[2],结构型模式主要关注类和对象的组合,形成更大的结构,简化复杂系统。用户可能想知道这些模式如何具体应用,以及它们和其他类型模式的区别。我需要明确结构型模式的定义、核心目标、常见模式及其特点,以及适用场景。 用户提到结构型模式的定义和特点,所以回答需要分点清晰。先给出定义,再说明核心目标,然后列出常见模式。每个模式需要简要说明,比如适配器、装饰器、组合模式等,可能用户之前接触过适配器,可以稍微展开。 要注意引用中的信息,比如引用[3]提到装饰模式的适用场景,这可能帮助解释结构型模式的特点。需要强调结构型模式如何通过组合而非继承来扩展功能,这点在适配器模式中也有体现,比如对象适配器使用组合,类适配器使用继承,但结构型模式整体更倾向组合。 外,用户之前的回答中提到了类适配器和对象适配器的区别,可能需要联系到结构型模式中的适配器模式作为例子,说明结构型模式如何解决接口不兼容的问题。同时,要指出结构型模式的其他常见类型,如代理、桥接等,展示其多样性。 用户可能还想知道结构型模式的优势,比如提高灵活性、降低耦合度、支持动态结构变化等,这些在引用中有提到,如装饰模式可以动态添加功能。需要将这些特点整理出来,让用户清楚结构型模式的价值。 最后,要确保回答符合用户要求的格式,使用中文,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但当前问题可能不需要数学公式。检查是否有需要引用之前回答的地方,比如提到适配器模式时,可以引用之前讨论的类与对象适配器差异的示例。 总结回答结构:定义、核心目标、常见模式、特点、适用场景。确保每个部分简明扼要,引用相关文献支持,比如引用[1]和[2]的定义,引用[3]的场景举例。这样用户能全面理解结构型模式的概念,同时看到实际应用的例子。</think>### 结构型设计模式的定义与特点详解 #### 一、结构型模式的定义 结构型设计模式**聚焦于如何组合类或对象,形成更大、更灵活的系统结构**。这类模式通过定义清晰的类/对象间关系,帮助开发者在不破坏现有代码逻辑的前提下扩展功能,尤其适用于解决**接口不兼容、功能扩展受限、系统结构复杂**等问题[^1][^2]。 --- #### 二、核心目标 1. **解耦系统组件**:通过抽象层分离接口与实现,降低模块间的依赖。 2. **提升复用性**:利用现有类/对象组合出新功能,避免重复造轮子。 3. **动态调整结构**:支持运行时动态修改对象关系(如装饰器模式)。 4. **简化复杂系统**:通过标准化结构(如组合模式)管理层次化对象集合。 --- #### 三、常见结构型模式与典型场景 | 模式名称 | 核心特点 | 应用场景示例 | |----------------|--------------------------------------------------------------------------|---------------------------------------| | **适配器模式** | 解决接口不兼容问题,通过类继承(类适配器)或对象组合(对象适配器)实现转换[^4] | 整合第三方库接口 | | **装饰器模式** | 动态添加职责,通过包裹对象逐层扩展功能,避免子类爆炸[^3] | 为文件动态增加加密、压缩功能 | | **代理模式** | 控制对象访问,提供间接层(如延迟加载、权限校验) | 实现图片懒加载或数据库连接池管理 | | **组合模式** | 统一处理树形结构中的单个对象和对象集合 | 图形编辑器中管理复杂形状层级 | | **桥接模式** | 分离抽象与实现,允许两者独立变化 | 跨平台UI框架中控件与渲染引擎的解耦 | --- #### 四、结构型模式的核心特点 1. **组合优于继承** 多数结构型模式(如装饰器、代理)通过对象组合实现功能扩展,避免继承带来的僵化性[^3]。例如装饰器模式中,通过嵌套包装对象动态叠加功能: $$ \text{功能} = \text{基础对象} \oplus \text{装饰器A} \oplus \text{装饰器B} $$ 2. **接口适配与抽象** 通过定义标准化接口(如适配器模式中的`Target`接口)隐藏底层差异,使系统各部分协同工作[^4]。例如类适配器的Java实现: ```java class ClassAdapter extends Adaptee implements Target { @Override public void request() { specificRequest(); } } ``` 3. **动态结构扩展** 支持运行时修改对象关系。例如装饰器模式允许通过`InputStream → BufferedInputStream → GZIPInputStream`的链式组合动态添加缓冲和压缩功能[^3]。 4. **降低系统耦合度** 通过中介者(如代理模式)或抽象层(如桥接模式)隔离变化部分,提升系统可维护性。 --- #### 五、适用场景 1. **需要整合多个独立模块**时(适配器模式) 2. **需动态增减对象功能**时(装饰器模式) 3. **管理复杂对象层次结构**时(组合模式) 4. **希望分离抽象与实现**时(桥接模式) ---
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