装饰器模式

核心思想

一句话概括,动态地将责任附加到对象上,基于原有对象,实现更丰富的功能。在扩展功能的手段上,使用装饰器模式比使用继承更有弹性。一个最常见的例子:Java I/O 。

图片来源:CyC2018 CS-Notes
笔者最开始学 Java IO 部分的时候真的是越学越懵,原因无它,东西太多了!直到了后来学习了装饰器模式才理解 Java IO 为什么要这么实现,以前不懂的地方也一下子通透了。
下面我们就 InputStream 为例,来看一下装饰器模式的实现细节:

  1. 抽象组件,最基础的部分,即 InputStream
  2. 抽象的装饰者:它继承自抽象组件,定义了装饰者的规范,具体的装饰者需要继承于它, 比如 FilterInputStream
  3. 具体组件:就是可以被装饰者包裹起来的东西,继承自抽象组件,比如FileInputStream
  4. 装饰者:将具体组件包裹起来,通过定义一个实例变量(抽象组件类型的)来持有一个组件,从而将该具体组件包裹起来。比如实例化一个具有缓存功能的字节流对象时,只需要在 FileInputStream 对象上再套一层 BufferedInputStream 对象即可。
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);

如果上面说的太抽象没理解的话,我们再来看一下下面这张来自于《Head First设计模式》里面关于装饰器模式这部分的图。

在这里插入图片描述
外围那些话不需要看,我们就来看这个大椭圆型的蛋,最里面的是DarkRoast,然后在它外面包裹了一层Mocha,再在其上包裹一层Whip,这个咖啡的价格就一步一步的提高,并且口味也在一步步的改变,但是本质上它还是一杯咖啡!这就是装饰器模式的核心思想,在持有某个对象的基础上,动态的为其扩展功能。

接下来我们使用代码做一个简单的演示。

第一步,创建抽象组件

package Decorator;

/**
 * 抽象组件
 * @author xudaxia0610
 */
public abstract class Shape {
	
	abstract void draw();

}

第二步,创建抽象装饰者。

package Decorator;

/**
 * 抽象装饰者
 * @author xudaxia0610
 *
 */
public abstract class ShapeDecorator extends Shape{
	
	protected Shape decoratedShape;

	public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
		this.decoratedShape = decoratedShape;
	}

	public void draw() {
		decoratedShape.draw();
	}

}

第三步,创建具体组件

package Decorator;

/**
 * 具体组件
 * @author xudaxia0610
 */
public class Circle extends Shape{

	@Override
	void draw() {
		System.out.println("我是圆形。。。");
	}

}

package Decorator;

/**
 * 具体组件
 * @author xudaxia0610
 */
public class Rectangle extends Shape{

	@Override
	void draw() {
		System.out.println("我是长方形。。。");
	}

}

最后,我们来实现装饰者!

package Decorator;

/**
 * 具体装饰者
 * @author xudaxia0610
 */
public class BigShapeDecorator extends ShapeDecorator{

	public BigShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
		super(decoratedShape);
	}
	
	@Override
	public void draw() {
		decoratedShape.draw();
		setSize(decoratedShape);
	}

	private void setSize(Shape decoratedShape) {
		System.out.println("尺寸超大呦~");
	}

}

写个测试类,看看结果~

package Decorator;

public class Test {
	
	public static void main(String[] args) {
		Shape circle = new Circle();
		ShapeDecorator bigCircle = new BigShapeDecorator(new Circle());
		ShapeDecorator bigRectangle = new BigShapeDecorator(new Rectangle());
		System.out.println("普通圆圆");
		circle.draw();
		
		System.out.println("---------------------------");

		System.out.println("大号的圆圆");
		bigCircle.draw();

		System.out.println("---------------------------");
		
		System.out.println("大号的方方");
		bigRectangle.draw();

	}

}

打印结果

普通圆圆
我是圆形。。。
---------------------------
大号的圆圆
我是圆形。。。
尺寸超大呦~
---------------------------
大号的方方
我是长方形。。。
尺寸超大呦~

内容概要:本文详细探讨了基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析,重点研究了以OFDM为代表的多载波技术。文章首先介绍了OFDM的基本原理和系统组成,随后通过仿真平台分析了不同调制方式的抗干扰性能、信道估计算法对系统性能的影响以及同步技术的实现与分析。文中提供了详细的MATLAB代码实现,涵盖OFDM系统的基本仿真、信道估计算法比较、同步算法实现和不同调制方式的性能比较。此外,还讨论了信道特征、OFDM关键技术、信道估计、同步技术和系统级仿真架构,并提出了未来的改进方向,如深度学习增强、混合波形设计和硬件加速方案。; 适合人群:具备无线通信基础知识,尤其是对OFDM技术有一定了解的研究人员和技术人员;从事无线通信系统设计与开发的工程师;高校通信工程专业的高年级本科生和研究生。; 使用场景及目标:①理解OFDM系统的工作原理及其在多径信道环境下的性能表现;②掌握MATLAB/SIMULINK在无线通信系统仿真中的应用;③评估不同调制方式、信道估计算法和同步算法的优劣;④为实际OFDM系统的设计和优化提供理论依据和技术支持。; 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析,还附带了大量的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。建议读者在学习过程中结合代码进行调试和实验,以加深对OFDM技术的理解。此外,文中还涉及了一些最新的研究方向和技术趋势,如AI增强和毫米波通信,为读者提供了更广阔的视野。
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