设计模式之(7)——装饰设计模式

  定义:装饰设计模式允许向一个现有的对象添加功能,而不改变其结构(这就很符合程序设计的“开闭原则”),重点突出类功能的增强,属于结构型创建模式,这种模式创建了一个装饰类,用来包装原有类,保持类方法签名完整的情况下,提供了额外的功能。

  意图:动态地给一个对象增加一些额外的职责,装饰是比子类更为灵活和优秀的一种方案;

  主要解决:通常扩展一个类我们通常使用继承实现,由于继承为类引入特征,通常随着功能的扩展,子类会很膨胀,容易造成类爆炸;装饰设计模式是一种使用组合替代继承的最佳实现,《effective java》中也建议“组合优先于继承”,面向对象编程有封装、继承和多态三大特征,其中封装和继承却有一点矛盾,继承意味着子类依赖了父类的实现,一旦父类中改变了规则,会对子类造成影响,这是打破封装的一种表现,而组合就是巧用封装来实现继承功能的代码复用;

  何时使用:在不想增加很多子类的情况下扩展类的功能;

  设计模式结构图:

  设计模式之(7)——装饰设计模式插图

  模式角色分析:

  1、抽象构件角色(Component):定义一个抽象接口,用来规范被装饰类的行为;

  2、具体构件角色(ConcreteComponent):需要被装饰的目标对象;

  3、抽象装饰角色(decorator):持有一个具体构件对象的实例,并定义一个与抽象构建接口一致的接口;

  4、具体装饰角色(ConcreteDecorator):具体的装饰类,负责给被装饰者扩展功能;

  优点:

  1、装饰和继承都能达到扩展类功能的目的,但是装饰模式更加灵活;

  2、装饰设计模式有很好的可扩展性;

  3、通过使用不同的具体装饰类,以及这些类的排列组合,可以实现多重装饰;

  缺点:

  装饰设计或是会导致程序设计中出现许多小对象,如果过度使用会使程序变得更加复杂;

  UML类图:

  设计模式之(7)——装饰设计模式插图1

  测试代码:

  

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Shape  
 * @Description:  抽象构件角色(Component),用来约束被装饰对象的行为
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:11:29
 */
public interface Shape {

    /**
     * 
     * @Title: draw 
     * @Description:
     */
    public void draw();
}

 

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Circle  
 * @Description:  具体构件角色(ConcreteComponent),被装饰的对象
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:14:50
 */
public class Circle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.err.println("Shape: Circle.");
    }

}
package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Rectangle  具体构件角色(ConcreteComponent),被装饰的对象
 * @Description:  
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:13:36
 */
public class Rectangle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.err.println("Shape: Recatangle.");
    }

}

 

 

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: ShapeDecorator  
 * @Description:  抽象装饰角色(Decorator),定义一组与抽象构件角色相同的行为,
 *                      通过实现接口来定义,并持有一个具体构件角色的引用,在完成装饰设计模式增加的功能之后再调用原有功能
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:16:42
 */
public abstract class ShapeDecorator implements Shape{

    private Shape shape;

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

    @Override
    public void draw() {
        shape.draw();
    }

}
package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: RedShapeDecorator  
 * @Description: 具体的装饰者类,负责给被装饰者类扩展功能; 
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:55:38
 */
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator{

    public RedShapeDecorator(Shape shape) {
        super(shape);
    }

    @Override
    public void draw() {
        super.draw();
        setRedColor();
    }

    private void setRedColor() {
        System.err.println("Red Color!");
    }

}
package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: DecoratorPatternDemo  
 * @Description:  测试类
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:56:54
 */
public class DecoratorPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Rectangle();
        ShapeDecorator decorator = new RedShapeDecorator(shape);
        decorator.draw();
    }
}  

装饰设计模式在JDK源码中的应用:
  装饰设计模式在jdk源码中最具代表性的应用莫过于I/O体系中的InputStream/OutputStream,Reader/Writer等,现在我们就以InputStream为例进行分析:
  设计模式之(7)——装饰设计模式插图2
抽象构件角色(Component):InputStream类,用来定义具体构件的行为;
具体构件角色(ConcreteComponent):FileInputStream、ByteArrayInputStream、ObjectInputStream类,具体被装饰的类;
抽象装饰角色(Decorator):FilterInputStream类,通过继承抽象构建角色类来定义一组与具体构件类相同的行为,再通过聚合的方式来持有被装饰角色的引用;
具体装饰角色(ConcreteDecorator):BufferedInputStream、DataInputStream、CheckedInputStream类,具体装饰者类,负责给被装饰者增加功能;

写在后面:
  装饰设计模式中,装饰者和被装饰者都可以独立扩展,没有耦合关系,被装饰者无需知道装饰者的存在,装饰者也无需关心被装饰者的具体细节,装饰设计模式可以动态扩展一个类的功能,
是继承的一种替代方案,但是装饰的层级过多可能比较复杂。

文章来源于互联网:设计模式之(7)——装饰设计模式

THE END
分享
二维码