设计模式之装饰模式

最新推荐文章于 2024-10-27 21:12:30 发布

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装饰模式：动态地给一个对象增加一些额外的职责。就扩张功能而言，装饰模式提供了一种比使用子类更加灵活的替代方案

假设有一个接口Human，一个接口的实现类Man。人类Human是可以跑步的，但是不能飞

如果想给人类加上飞翔的翅膀，可以有三种解决方案：

1、修改实现类Man的方法，但不符合开闭原则
2、给实现类Man添加一个子类，扩展一个人类可以飞的功能。问题在于，如果又想给人类增加猎豹般奔跑的速度，需要继续扩展一个子类。显然，使用继承的方式去扩展一个类的功能，会增加类的层级，类的臃肿会加大维护的成本。
3、使用装饰模式扩展一个类的功能。好处在于，如果继承关系是纵向的，那么装饰类则是某个类横向的扩展，并不会影响继承链上的其他类。例如：C extends B , B extends A，如果需要扩展B的功能，可以设计一个B的装饰类，它并不会影响B的子类C。如果采用在B里面增加方法，势必会使B的所有子类结构被改变

二，装饰模式

基本步骤：

定义一个抽象类或者接口Human
定义一个被装饰的类Man
定义一个装饰的抽象类，内部持有被装饰类的引用
定义一个装饰的实现类

定义一个抽象类Human，代码如下：

public abstract class Human {
public abstract void run();
}

定义一个被装饰的类Man，代码如下：

public class Man extends Human{
   @Override
   public void run() {
       System.out.println("人会跑");
   }
}

定义一个装饰的抽象类，代码如下：

public class AbstractDecorator extends Human{

   //持有被装饰类的引用
   protected Human human;
   //构造函数注入被装饰者
   public AbstractDecorator(Human human) {
           this.human = human;
       }

   @Override
   public void run() {
       human.run();
   }
}

定义第一个装饰的实现类，代码如下：

public class Man1Decorator extends AbstractDecorator{
   public Man1Decorator(Human human) {
       //调用父类的构造方法
       super(human);
   }

   //装饰类增加的功能
       private void fly() {
           System.out.println("人可以飞");
       }

       //增强了功能的run方法
       @Override
       public void run() {
           super.run();
           fly();
       }
}

定义第二个装饰的实现类，代码如下：

public class Man2Decorator extends AbstractDecorator{
   public Man2Decorator(Human human) {
       super(human);
   }
   //装饰类增加的功能
           private void eat() {
               System.out.println("人可以吃");
           }

           //增强了功能的run方法
           @Override
           public void run() {
               super.run();
               eat();
           }
}

测试代码如下：

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
   /**   //创建被装饰的类
       Human human = new Man();
       Man1Decorator man1Decorator= new Man1Decorator(human);
       //创建装饰的类，并添加被装饰类的引用
       Human superMan= new Man2Decorator(man1Decorator);
       //执行增强后的run方法
       superMan.run();**/

       //创建装饰的类，并添加被装饰类的引用
       Human superMan = new Man2Decorator(new Man1Decorator(new Man()));
       //执行增强后的run方法
       superMan.run();

   }
}

三，使用场景，及优缺点

使用场景：

替代继承，扩展一个类的功能
动态的给一个对象添加功能，以及动态的撤销该功能

优点：

动态扩展一个实现类的功能，在不需要添加功能的时候，可以撤销装饰。
装饰类和被装饰类模块间，通过抽象产生依赖，不会相互耦合
对于扩张一个对象的功能，装饰模式比继承模式更加灵活，不会导致类的数量急剧增加

缺点：

在使用装饰模式的时候进行系统设计时会产生很多小对象，这些对象的区别在于他们之间相互连接的方式有所不同，而不是他们的类或者属性值有所不同，大量小对象势必产生一大部分的系统资源开销。影响系统性能
装饰模式是一种比继承更加灵活的解决方案。但同时，也意味着比继承更加容易出错，更加难排长。对于多层装饰的对象，需要逐级排查，较为繁琐。