装饰器模式(Decorator Pattern),也称为包装模式(Wrapper Pattern)是指在不改变原有对象的基础之上,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式,它属于结构型模式。

       通常情况下,扩展一个类的功能会使用继承方式来实现。但继承具有静态特征,耦合度高,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。如果使用组合关系来创建一个包装对象(即装饰对象)来包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下,为其提供额外的功能,这就是装饰模式的目标。下面来分析其基本结构和实现方法。

装饰模式主要包含以下角色:

  • 抽象构件(Component)角色:定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。

  • 具体构件(Concrete Component)角色:实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。

  • 抽象装饰(Decorator)角色:继承抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其子类扩展具体构件的功能。

  • 具体装饰(ConcreteDecorator)角色:实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附加的责任。

装饰器模式通用 UML 类图:

装饰器模式_java

代码如下:





public abstract class Component {
 public abstract void operation();}



public class ConcreteComponent extends Component {
 @Override  public void operation() {    System.out.println("调用具体构件角色的方法operation()");  }}



public class Decorator extends Component {
 private Component component;
 public Decorator(Component component) {    this.component = component;  }
 @Override  public void operation() {    component.operation();  }}


public class ConcreteDecorator extends  Decorator {  public ConcreteDecorator(Component component) {    super(component);  }
 @Override  public void operation(){    operationA();    super.operation();    operationB();  }
 public void operationA(){    System.out.println("为具体构件角色增加额外的功能operationA");  }
 public void operationB(){    System.out.println("为具体构件角色增加额外的功能operationB");  }}

测试类:


public class Test {
 public static void main(String[] args) {
   Component component = new ConcreteComponent();    component.operation();
   System.out.println("--------------------");
   Decorator decorator = new ConcreteDecorator(component);    decorator.operation();  }}

装饰器模式的应用场景

前面讲解了关于装饰模式的结构与特点,下面介绍其适用的应用场景,装饰模式通常在以下几种情况使用。

  • 当需要给一个现有类添加附加职责,而又不能采用生成子类的方法进行扩充时。例如,该类被隐藏或者该类是终极类或者采用继承方式会产生大量的子类。

  • 当需要通过对现有的一组基本功能进行排列组合而产生非常多的功能时,采用继承关系很难实现,而采用装饰模式却很好实现。

  • 当对象的功能要求可以动态地添加,也可以再动态地撤销时。

装饰模式JDK中的应用莫过于 Java I/O 标准库的设计了。例如,InputStream 的子类FilterInputStream,OutputStream 的子类 FilterOutputStream,Reader 的子类 BufferedReader 以及 FilterReader,还有 Writer 的子类 BufferedWriter、FilterWriter以及 PrintWriter 等,它们都是抽象装饰类。


装饰器模式的优缺点

优点:

1、装饰器是继承的有力补充,比继承灵活,不改变原有对象的情况下动态地给一个对象扩展功能,即插即用。

2、通过使用不同装饰类以及这些装饰类的排列组合,可以实现不同效果。

3、装饰器完全遵守开闭原则。

缺点:

1、会出现更多的代码,更多的类,增加程序复杂性。

2、动态装饰时,多层装饰时会更复