设计模式-装饰模式 Java
模式概述
装饰模式(Decorator Pattern)是一种结构型设计模式,它允许向一个现有对象动态添加新功能,同时又不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类,用于包装原有的类,提供了比继承更有弹性的替代方案。
核心思想:通过组合而非继承的方式,在运行时动态地扩展对象功能,遵循"开闭原则"(对扩展开放,对修改关闭
简单代码示例
// 1. 抽象构件
interface DataSource {void writeData(String data);String readData();
}// 2. 具体构件
class FileDataSource implements DataSource {private String filename;public FileDataSource(String filename) {this.filename = filename;}@Overridepublic void writeData(String data) {System.out.println("Writing data to file: " + data);}@Overridepublic String readData() {return "Data from file";}
}// 3. 抽象装饰类
abstract class DataSourceDecorator implements DataSource {protected DataSource wrappee;public DataSourceDecorator(DataSource source) {this.wrappee = source;}
}// 4. 具体装饰类 - 加密装饰器
class EncryptionDecorator extends DataSourceDecorator {public EncryptionDecorator(DataSource source) {super(source);}@Overridepublic void writeData(String data) {String encrypted = encrypt(data);wrappee.writeData(encrypted);}@Overridepublic String readData() {String data = wrappee.readData();return decrypt(data);}private String encrypt(String data) {return "ENCRYPTED(" + data + ")";}private String decrypt(String data) {return data.replace("ENCRYPTED(", "").replace(")", "");}
}// 5. 具体装饰类 - 压缩装饰器
class CompressionDecorator extends DataSourceDecorator {public CompressionDecorator(DataSource source) {super(source);}@Overridepublic void writeData(String data) {String compressed = compress(data);wrappee.writeData(compressed);}@Overridepublic String readData() {String data = wrappee.readData();return decompress(data);}private String compress(String data) {return "COMPRESSED[" + data + "]";}private String decompress(String data) {return data.replace("COMPRESSED[", "").replace("]", "");}
}// 客户端代码
public class DecoratorDemo {public static void main(String[] args) {// 基本文件数据源DataSource source = new FileDataSource("data.txt");// 添加加密功能DataSource encryptedSource = new EncryptionDecorator(source);encryptedSource.writeData("Sensitive data");System.out.println("Read encrypted: " + encryptedSource.readData());// 添加压缩和加密功能DataSource secureSource = new CompressionDecorator(new EncryptionDecorator(source));secureSource.writeData("Large sensitive data");System.out.println("Read compressed & encrypted: " + secureSource.readData());}
}
技术细节
1.模式组成
组件 | 职责说明 |
---|---|
抽象构件 | 定义对象接口,可以动态添加职责 |
具体构件 | 实现Component接口,定义要添加功能的对象 |
抽象装饰类 | 继承Component,维护一个Component对象的引用 |
具体装饰类 | 向构件添加具体职责 |
2.优缺点
优点:
- 比继承更灵活,符合开闭原则,无需修改现有代码
- 支持运行时动态添加或移除功能
缺点:
- 会产生大量小对象,增加系统复杂性
- 多层装饰时调试困难
模式应用
I/O流是装饰器模式的完美范例,它通过装饰器模式为基本的I/O操作提供了灵活而强大的扩展能力