Java装饰模式

本文通过一个简单例子介绍了装饰模式的概念及其实现方式,并将其应用到Java的输入输出流中,展示了如何通过装饰模式来灵活地扩展功能。

引用: http://emavaj.blog.163.com/blog/static/13328055720100292818418/


这个模式非常有用

学这个模式,最好的实例就是JDK的输入输出流

那里就是装饰模式最好的解释

先看个简单的代码:

----------装饰接口

public abstract class IShow {
 public abstract void show();
}

-----------核心逻辑

public class Person extends IShow {

 private IShow s;
 
 public Person(IShow s){
  this.s = s;
 }
 
 public void show() {
  if(s!=null){
   s.show();
  }
  System.out.println("I'am Person");
 }
}

-------装饰

public class Cloth extends IShow {

 private IShow s;
 
 public Cloth(IShow s){
  this.s = s;
 }
 
 public void show() {
  if(s!=null){
   s.show();
  }
  System.out.println("I'am Cloth");
 }
 
}

测试:(JUnit4)

public void test4(){
  Person p = new Person(null);
  Cloth c = new Cloth(p);
  c.show();
 }

结果:

I'am Person
I'am Cloth

核心逻辑和装饰都集成了抽象类,而且都持有一个抽象类的引用(上面为s)

并重写了抽象方法,重写的时候,都是先调用持有的引用的抽象方法,然后再在这个基础上

添加自己的功能,换句话说就是对原来功能进行“装饰”,进行增强

其实就是一个“链”...

Person的责任是负责显示自身(因为没有引用),Cloth也是负责显示自身,但是它持有了Person的引用

所以要先显示Person,才显示自身,如果再有其它类或者对象,持有Cloth的引用,那么就会先执行Cloth的

但是Cloth又先执行Person的,就好像一条链条一样!

 

可以回到JDK的流操作上

  InputStream is = new FileInputStream("xxxx");
  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
  BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

InputStream执行的是核心,就是读一个流

isr是它的装饰,持有了引用is

br也装饰了isr

所以,功能是,先执行读入一个byte流,然后经过isr装饰,变成了字符流,在经过br装饰,变成了有

缓冲功能的字符流

 

这就是装饰模式!

它使用的场合如下:

        一个核心有多个辅助功能,但是这些辅助功能可以自由组合,个数和顺序都可以不同

比如上面的流操作,就可以有N种组合


<think>好的,用户想了解Java中的装饰器模式,特别是示例和应用场景。首先,我需要回忆装饰器模式的定义和核心概念。装饰器模式属于结构型设计模式,允许动态地给对象添加职责,同时不改变其结构。这通常通过将对象包装在装饰器类中来实现。 用户可能已经有一些面向对象编程的基础,但可能对设计模式不太熟悉。我需要用简单明了的语言解释,并给出具体的Java示例。根据提供的引用,尤其是引用[3]提到Java的IO流库大量使用了装饰器模式,比如BufferedReader装饰InputStreamReader,这可以作为经典例子。 接下来,我需要解释装饰器模式的结构,包括组件接口、具体组件、装饰器基类和具体装饰器。然后,通过一个实际的代码示例来展示如何实现。例如,咖啡订单系统,基础咖啡可以添加牛奶、糖等调料,这样的场景适合用装饰器模式扩展功能,而避免类爆炸问题。 应用场景方面,引用[4]和[5]提到动态扩展功能、避免子类膨胀、运行时添加职责等。需要将这些点具体化,比如IO流、GUI组件、日志增强等。同时,要对比装饰器模式和继承的区别,强调其灵活性。 可能用户会混淆装饰器模式和代理模式,或者装饰器模式与继承的优缺点,所以需要明确说明。此外,用户可能想知道在实际开发中何时选择装饰器模式,所以应用场景部分要具体,并结合Java标准库的例子,如IO流中的各种装饰类。 最后,生成的相关问题要覆盖定义、优缺点、与其他模式的区别以及实际应用,这样用户可以有更全面的了解。需要确保引用正确,比如引用[1]、[3]、[4]、[5]都涉及装饰器模式的应用,要正确对应到回答中的各个部分。</think>### Java 装饰器模式详解 #### 一、模式定义 装饰器模式(Decorator Pattern)是一种结构型设计模式,通过将对象包裹在装饰器类中,**动态地为对象添加新功能**,且不改变原有类结构。这种模式实现了功能扩展的层次化,比继承更灵活[^5]。 #### 二、模式结构 1. **组件接口**(Component):定义核心功能接口(如`Coffee`) 2. **具体组件**(ConcreteComponent):基础实现类(如`SimpleCoffee`) 3. **装饰器基类**(Decorator):继承组件接口,持有组件对象 4. **具体装饰器**(ConcreteDecorator):添加具体扩展功能(如`MilkDecorator`) #### 三、代码示例 ```java // 组件接口 interface Coffee { String getDescription(); double getCost(); } // 具体组件 class SimpleCoffee implements Coffee { public String getDescription() { return "基础咖啡"; } public double getCost() { return 10.0; } } // 装饰器基类 abstract class CoffeeDecorator implements Coffee { protected Coffee decoratedCoffee; public CoffeeDecorator(Coffee coffee) { this.decoratedCoffee = coffee; } } // 具体装饰器1:加牛奶 class MilkDecorator extends CoffeeDecorator { public MilkDecorator(Coffee coffee) { super(coffee); } public String getDescription() { return decoratedCoffee.getDescription() + "+牛奶"; } public double getCost() { return decoratedCoffee.getCost() + 2.0; } } // 具体装饰器2:加糖 class SugarDecorator extends CoffeeDecorator { public SugarDecorator(Coffee coffee) { super(coffee); } public String getDescription() { return decoratedCoffee.getDescription() + "+糖"; } public double getCost() { return decoratedCoffee.getCost() + 1.0; } } // 使用示例 public class Main { public static void main(String[] args) { Coffee order = new SimpleCoffee(); order = new MilkDecorator(order); // 加牛奶 order = new SugarDecorator(order); // 加糖 System.out.println(order.getDescription() + " 总价:" + order.getCost()); // 输出:基础咖啡+牛奶+糖 总价:13.0 } } ``` #### 四、应用场景 1. **动态扩展功能**:需要运行时添加或撤销功能时(如Java IO流中的缓冲/加密装饰)[^3] 2. **避免子类爆炸**:当通过继承会导致大量子类时(如不同组合的咖啡调料)[^4] 3. **核心功能与扩展分离**:保持核心类简洁,通过装饰器叠加功能(如日志增强、事务处理)[^5] 4. **标准库典型应用**: - `BufferedInputStream` 装饰 `FileInputStream` - `GZIPOutputStream` 装饰 `FileOutputStream` - `BufferedReader` 装饰 `InputStreamReader`[^1] #### 五、模式优势 | 优点 | 说明 | |-------|-------| | **灵活扩展** | 比继承更灵活,支持运行时动态组合功能 | | **单一职责** | 每个装饰器只关注特定功能扩展 | | **开闭原则** | 不修改原有代码即可扩展功能 | | **透明包装** | 装饰后的对象仍可被当作原类型使用 | $$ \text{装饰器模式复杂度公式:} \quad O(n) = \sum_{k=1}^{m} C_k \quad (m=\text{装饰层数}) $$ §§ 相关问题 §§ 1. 装饰器模式与继承的主要区别是什么? 2. Java IO流中如何体现装饰器模式的层级结构? 3. 装饰器模式会造成哪些性能损耗? 4. 装饰器模式和代理模式的核心区别? 5. 如何防止装饰器被多次嵌套导致系统复杂化? : Java标准库中装饰器模式在IO系统的应用 : Java IO流的装饰器实现 : 装饰器模式的应用场景说明 : 装饰器模式的核心特性分析
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值