【设计模式-9】装饰模式的代码实现及使用场景

?装饰器模式类比生活中房屋装修的场景，可以在毛坯房的基础上加以各种装饰，使得房屋的居住属性增强。装饰器模式能够在运行期间，动态地为原始对象增加一些额外的功能，使其功能更为丰富。

1. 概述

?装饰模式 可以动态的为某些对象增加一些额外的职责，在某些程度上，装饰器模式类似于继承，但是比继承更加灵活，可以在不改变一个对象本身功能的基础上额外增加新行为。装饰模式是一种对象结构性的模式。

?在定义中，我们提到了继承，通过继承的方式，子类可以在父类的功能上做增加，但这是在编译期间，需要修改子类来完成的。装饰模式可以在运行期间动态的包装原始对象，实现“装饰”的效果。

?装饰模式的实现需要以下4个角色。

• 组件接口：组件接口是所有被装饰的类和装饰器抽象类共同要实现的接口标准，接口中会定义装饰的行为方法。
• 组件实现：这里是指被装饰的组件，只需实现组件接口，并且在接口行为方法中实现未被装饰的原始特性就可以。
• 装饰器：是装饰器的高层抽象类，同样实现了组件接口，同时会声明一个组件接口类型的被装饰对象，一般是抽象类。
• 装饰器实现：是装饰器抽象类的子类，可以有多种实现，在被装饰对象的基础上添加新的特性，真正实现功能增强的装饰器组件。

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2. 代码实现

?在下面的代码案例中，我们假设装修公司提供给客户两种装修方案，分别是中式装修和欧式装修，对于装饰器模式需要的4个角色，我们实现如下：

• 组件接口

// 组件接口
public interface Component {
    // 表示装饰的行为接口方法
    void fitment();
}

• 组件实现

// 毛坯房屋 - 被装饰的对象
public class RoughHouse implements Component {
    // 组件接口的实现方法
    @Override
    public void fitment() {
        System.out.print("【原始的毛坯房屋】");
    }
}

• 装饰器

// 抽象的装饰器
public abstract class AbstractDecorator implements Component {

    // 声明的被装饰的对象属性
    protected Component component;

    // 构造方法中注入被装饰对象的属性
    public AbstractDecorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    // 装修的方法
    @Override
    public void fitment() {
        component.fitment();
    }
}

• 装饰器实现

// 具体的装饰实现类 - 中式装修风格
public class ChineseStyle extends AbstractDecorator {
    // 构造方法的注入
    public ChineseStyle(Component component) {
        super(component);
    }
    // 功能增强的方法

    @Override
    public void fitment() {
        System.out.print("【中式装修的吊顶");
        super.fitment();
        System.out.print("】");
    }
}

// 具体的装饰实现类 - 欧式装修风格
public class EuropeanStyle extends AbstractDecorator {
    // 构造器 - 装饰对象的注入
    public EuropeanStyle(Component component) {
        super(component);
    }
    // 具体的装修风格
    @Override
    public void fitment() {
        System.out.print("【欧式装修的家电家具");
        super.fitment();
        System.out.print("】");
    }
}

• 客户端

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 只是中式装修
        Component chineseStyle = new ChineseStyle(new RoughHouse());
        chineseStyle.fitment();
        System.out.println("");
        // 只是欧式装修
        Component europeanStyle = new EuropeanStyle(new RoughHouse());
        europeanStyle.fitment();
        System.out.println("");
        // 中式装修+欧式装修
        Component component = new EuropeanStyle(new ChineseStyle(new RoughHouse()));
        component.fitment();
        System.out.println("");
    }
}

3. UML类图

?根据上述房屋装修的代码示例，我们来画一下UML类图，如下所示：

4. 使用场景

?装饰器模式在某些场景下，如果只有一个具体的被装饰对象，那么抽象的装饰类可以直接作为该具体构件类的子类。

?在Java类库中，最典型的装饰器模式使用就是Java IO中的输入流和输出流的设计，总体来说，装饰器模式的使用场景还是比较多的。

5. 总结

?最后，我们来总结一下装饰模式的优点：

1. 相对于继承，装饰器模式更灵活，也不会导致类的数量急剧增加；
2. 通过装饰实现类的自由组合，可以扩展对象的不同的能力，从而实现不同的行为；
3. 不同的被装饰类和装饰器实现类，都可以在不改变原有类结构的基础上，直接增加新的类型，符合开闭原则。