参考:
- 《headfirst设计模式》
- 应用:https://www.jianshu.com/p/c8deb7f50d70
1. 概念解析
装饰者模式:在不改变原类文件和继承的情况下,动态的拓展一个对象的功能,通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
特点:
- 装饰对象和真实对象有相同的接口,这样客户端对象就能用同样的方式和装饰对象交互(与真实对象交互也一样的方式)。
- 装饰对象包含一个真实对象的引用,这个引用就是为了下面的这一点,调用真实对象的方法。
- 装饰对象接受所有来自客户端的请求,把这些请求转发给真实对象。
- 装饰对象可以再转发请求时,添加一些自己的附加功能,所以在运行时,可以不修改原真实对象,达到拓展功能的意图。通常通过继承来实现对指定类的功能拓展。
截个图放在这里,反正你也看不懂,先跳过往下看。
headfirst这本书举了这么个例子,星巴克的咖啡订单系统设计。当然不是整体,就拿饮料这块来设计一下。
嗯,不同的饮料继承实现超类的方法,得到各自的计算价格的方式。所以你得到了这样一个结果
想想星巴克在那么多国家,那么多地区开了多少家店了,会有多少种风格各异的饮料。估计是要奔溃了。
这就要考虑使用另外一种设计模式。
重新设计一下咖啡
注意到这里的CondimentDecorator拓展自Beverage类,用到了继承,目的其实是利用继承达到“类型匹配”,而不是利用继承获得“行为”。因为装饰者模式,其中一点是,装饰者必须能取代被装饰者。
那么所说的“行为”是从哪里来的呢,这就是将装饰者与组件组合时,加入的新行为,所得到的新行为不是继承自超类,而是组合对象得到的。
2. 应用场景
- 需要拓展一个类的功能,或者给一个类添加附加职责
- 需要动态的给一个对象添加功能,并且可以动态的撤销这些功能。
- 需要增加由一些基本的功能排列组合而产生的大量的功能。
- 不能采用生成子类的方法进行扩充功能时,或者是类的定义被隐藏,或者不能用于生成子类。
java.io这个包就是典型的装饰者模式设计的。
再详细一点的解释:
BufferedInputStream及LineNumberInputStream都扩展自 FilterInputStream,而FilterInputStream是一个抽象的装饰类。
不过装饰者模式也有个缺点,就是会创建很多的小类,那么在使用这些包装类的时候可能会造成一定的困扰。
3. 模式组成
装饰者由4个元素组成
- 抽象组件(Component),beverage,一般是一个抽象类或者接口,用来规范准备接受附加责任的对象
- 具体组件(ConcreteComponent),houseblend,实现了抽象组件的类,定义一个将要接收附加责任的类。
- 抽象装饰者(Decorator),condimentdecorator,持有一个组件对象的实例,并实现一个与抽象组件一致的接口
- 具体装饰者,mocha。添加附加责任。
4. 代码实现
来杯2杯咖啡,一个原味,一个加摩卡。。
- 基础的饮料抽象组件:
public abstract class Beverage {
public String description = "xxx";
//打印一些文字信息
public String getDescription() {
return description;
}
public abstract double cost();
}
- 具体的实现,在计算中直接返回咖啡的价格。
public class Espresso extends Beverage {
public Espresso(){
description = ".Espresso.";
}
@Override
public double cost() {
return 1.99;
}
}
- 为了实现有摩卡的咖啡,我们不能修改咖啡的部分,而是把摩卡当成组件插入。那么就来一个装饰者。
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage{
@Override
public abstract String getDescription();
}
- 实现这个装饰者,并加上一些额外的功能。
public class Mocha extends CondimentDecorator {
Beverage beverage;
public Mocha(Beverage beverage){
this.beverage = beverage;
}
@Override
public String getDescription() {
return beverage.getDescription() + "...mocha";
}
@Override
public double cost() {
return 1.89 + beverage.cost();
}
}
- 测试
@Test
public void test(){
Beverage b = new Espresso();
System.out.println(b.getDescription() + " " + b.cost());
Beverage b2 = new Espresso();
b2 = new Mocha(b2);
System.out.println(b2.getDescription() + " " + b2.cost());
}
打印:
.Espresso. 1.99
.Espresso....mocha 3.88
看到加了mocha装饰者,并没有修改原咖啡类。
另外一个例子,新建一个自己的java io装饰类,把读取的文件中所有的大写字母变成小写的。
public class LcInputStream extends FileInputStream {
public LcInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
super(name);
}
@Override
public int read() throws IOException {
int c = super.read();
return (c == -1 ? c : Character.toLowerCase((char) c));
}
@Override
public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException {
int result = super.read(b, offset, len);
for (int i = offset; i < offset + result; i++) {
b[i] = (byte) Character.toLowerCase((char) b[i]);
}
return result;
}
}
测试代码:
try {
int c;
// 读取文件的地址
InputStream in = new LcInputStream("/Users/xx/Downloads/fee.html");
in.read();
while ((c = in.read()) >= 0) {
System.out.print((char) c);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
打印:读取的是html文件,有大小写的,得到的结果都是小写
5. 优缺点
优点,灵活,通过组合实现很多不同的行为。
缺点,太灵活,增加了复杂性,会产生很多小类。
6. 总结
有一点模糊,不是很理解。需要继续学习。
7. headfirst读书分享
- 类应该对拓展开放,对修改关闭(开放-关闭原则)