设计模式之装饰器设计模式/包装设计模式

• 装饰器设计模式（Decorator Pattern）

  • 也叫包装设计模式，属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装，允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构

  • 给对象增加功能，一般两种方式，继承或关联组合，将一个类的对象嵌入另一个对象中，由另一个对象来决定是否调用嵌入对象的行为来增强功能，这个就是装饰器模式，比继承模式更加灵活

  • 以动态、透明的方式给单个对象添加职责，但又能不改变其结构

  • JDK源码里面应用最多的就是IO流，大量使用装饰器设计模式

    

• 角色（装饰者和被装饰者有相同的超类Component）

  • 抽象组件（Component）
    • 定义装饰方法的规范，最初的自行车，仅仅定义了自行车的API
    • InputStream
  • 被装饰者（Concrete Component）
    • Component的具体实现，也就是我们要装饰的具体对象
    • 实现了核心角色的具体自行车
    • FileInputStream、ByteArrayInputStream
  • 装饰者组件（Decorator）
    • 定义具体装饰者的行为规范，和Component角色有相同的接口，持有组件（Component）对象的实例应用
    • 自行车组件都有名称和价格
    • FilterInputStream
  • 具体装饰物（Concrete Decorator）
    • 负责给构件对象装饰附加的功能
    • 比如喇叭、防爆胎等
    • BufferedInputStream、DataInputSteam

• 代码实战示例

  /**
   * 通用组件
   */
  interface Bike {
      String getDescription();
  
      int getPrice();
  }
  
  /**
   * 具体的被装饰者（Concrete Component）
   */
  class BigBike implements Bike {
      private String description = "大号自行车";
  
      @Override
      public String getDescription() {
          return this.description;
      }
  
      @Override
      public int getPrice() {
          return 200;
      }
  }
  
  /**
   * 装饰者组件
   */
  class BikeDecorator implements Bike {
      private String description = "我只是装饰器，啥都不表示，子类帮我传递";
  
      @Override
      public String getDescription() {
          return this.description;
      }
  
      @Override
      public int getPrice() {
          return 0;
      }
  }
  
  /**
   * 具体装饰物：防爆胎
   */
  class BSCBikeDecorator extends BikeDecorator {
  
      private String description = "增加50元的防爆胎";
  
      private Bike bike;
  
      public BSCBikeDecorator(Bike bike) {
          this.bike = bike;
      }
  
      @Override
      public String getDescription() {
          return bike.getDescription() + "，" + this.description;
      }
  
      @Override
      public int getPrice() {
          return bike.getPrice() + 50;
      }
  }
  
  public class Main {
      public static void main(String[] args) {
          Bike bigBike = new BigBike();
          bigBike = new BSCBikeDecorator(bigBike);
          bigBike = new BSCBikeDecorator(bigBike);
  
          System.out.println(bigBike.getDescription());
          System.out.println(bigBike.getPrice());
      }
  }
  

• 优点

  • 装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但装饰模式可以提供比继承更多的灵活性
  • 使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合，原有代码无须改变，符合“开闭原则”

• 缺点

  • 装饰模式增加了许多子类，如果过度使用会使程序变得很复杂（多层包装）
  • 增加了系统的复杂度，加大学习与理解的难度

• 装饰器模式与桥接模式对比

  • 相同点都是通过封装其他对象达到设计的目的，和对象适配器也类似，有时也叫半装饰设计模式
  • 没有装饰者和被装饰者的主次区分，桥接和被桥接者是平等的，桥接可以互换，不用继承自同一个父类
  • 桥接模式不用使用同一个接口；装饰模式用同一个接口装饰，接口在父类中定义