设计模式-装饰者模式(结构型)

简述

动态给一个对象添加一些额外的职责.使用装饰者模式相比用生成子类方式达到功能的扩充显得更为灵活。

装饰者模式又称为包装模式,它主要是为了扩展对象的功能,通过持有对象的引用,把对象包装起来,可以在调用对象的方法之前或者之后增加新的功能,以达到给对象添加一些额外的职责,就像为对象添加了一些装饰。

另一个要点是,包装者可以有很多个,对象被包装了一层之后,依然可以继续再包装来添加新的职责。添加职责的目的其实就是为了扩展对象的功能,通过使用装饰者模式可以使得系统具有非常好的弹性。遵循了面向对象原则:对扩展开放,对修改关闭。如果有新的需求变更,对象功能扩展,只需要新增一个装饰者类,将对象包装起来即可扩展对象的功能,而不需要对旧有对象代码进行修改。

通过继承,子类进行方法重写同样也可以扩展对象的功能。但它的弹性比较差,一旦业务变更或新增业务功能时,就需要打开实现类的代码进行修改,这样不仅需要检查旧有代码,同时还要保证新增代码的正确性。类的继承关系是在编译期就已经确定好了,运行期间不能动态的更改,使用装饰者模式可以在运行期间动态的、不限量的给对象添加装饰者,扩展功能。装饰者模式是替代继承来扩展对象功能更好的方案。

设计初衷:我们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。在不想增加很多子类的情况下扩展类的功能

需求

基础需求:给不同形状的卡片添加颜色

不使用装饰者模式

UML类图

在这里插入图片描述

代码

public interface Card {
    void getDesc();
}

class SquareCard implements Card{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("方卡片");
    }
}
class RedSquareCard extends SquareCard{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("方卡片红色");
    }
}
class RoundCard implements Card{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("我是圆卡片");
    }
}
class RedRoundCard extends RoundCard{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("圆卡片红色");
    }
}

问题:从代码和类图中可以看出如果想增加一个绿色方卡片,或绿色圆卡片,以上面的方式就需要这样来写

class GreenSquareCard extends SquareCard{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("方卡片绿色");
    }
}
class GreenRoundCard extends RoundCard{
    @Override
    public void getDesc() {
        System.out.println("圆卡片绿色");
    }
}

那么如果我们的需求要对各种卡片及对应颜色进行各种各样的组合,大家就可以想到如果以上面那种方式来实现。对每一种可能都写一个实现,会造成类爆炸。

使用装饰者模式对上述需求进行改进

UML类图

在这里插入图片描述

代码

package com.chenhong.decorator.dem2;

public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        Card squareCard = new SquareCard();
        //给方卡片涂上红色
        squareCard = new Red(squareCard);
        //在加上绿色
        squareCard = new Green(squareCard);
        System.out.println(squareCard.getDesc());

        Card roundCard = new RoundCard();
        //给圆卡片涂上红色
        roundCard = new Red(roundCard);
        //在加上绿色
        roundCard = new Green(roundCard);
        System.out.println(roundCard.getDesc());
    }
}
interface Card {
    String getDesc();
}

class SquareCard implements Card {
    @Override
    public String getDesc() {
        return "方卡片";
    }
}

class RoundCard implements Card {
    @Override
    public String getDesc() {
        return "圆卡片";
    }
}

/**
 * 装饰者:用于装饰卡片,所有颜色需要继承此类
 */
class  ColourCardDecorator implements Card {
    protected Card card;

    public ColourCardDecorator(Card card) {
        this.card = card;
    }

    @Override
    public String getDesc() {
        return card.getDesc();
    }
}
class Red extends ColourCardDecorator {
    public Red(Card card) {
        super(card);
    }

    @Override
    public String getDesc() {
      return super.card.getDesc()+"红色";
    }
}

class Green extends ColourCardDecorator {
    public Green(Card card) {
        super(card);
    }
    @Override
    public String getDesc() {
        return super.card.getDesc()+"绿色";
    }
}


使用了装饰者模式后,明显的感觉是如果以后再出现各种各样的组合,同样的操作不需要在重复编写了。而且可以有效的防止因为各种组合变化多样而造成的类成指数膨胀。并且灵活性也得到了提升。

装饰者模式的优缺点及应用场景

应用场景

  • 1、扩展一个类的功能。又不影响原来的功能
  • 2、动态增加功能,动态撤销。

优缺点

  • 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,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。
  • 缺点:多层装饰比较复杂。

装饰者模式总结

要点:

  • 1、装饰类和被装饰类要有共同的超类或实现了同一个接口
  • 2、装饰类持有父类的引用

工作中的使用

java I/o

在这里插入图片描述

myBatis Cache

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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