java设计模式之装饰器模式

装饰器模式(Decorator Pattern)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。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

模式介绍：

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，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：

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

应用实例：

• 孙悟空有72变，当他变成“庙宇”后，他根本上还是一只猴子，但是又有了庙宇的功能。
• 无论一幅画有没有画框都可以改在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

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：

• 扩展一个类的功能。
• 动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。

实现：

创建一个Shape接口和实现了Shape接口的实体类。然后创建一个实现了Shape接口的抽象装饰类ShapeDecorator，并把Shape对象作为它的实例变量。

RedShapeDecorator是实现了ShapeDecorator的实体类。DecoratorPatternDemo类使用RedShapeDecorator来装饰Shape对象。

创建Shape接口：

//Shape.java
public interface Shape{
    void draw();
}

创建实现Shape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");
    }
}

 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();
    }
}

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");
   }
}

 使用RedShapeDecorator来装饰Shape对象：

//DecoratorPatternDemo.java
pulblic class DecoratorPatternDemo{
    public class 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();
    }
}

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