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Java设计模式之结构型—装饰器模式

news 2025/9/9 13:01:40

装饰器模式（Decorator Pattern）：不动原始类，动态给对象加功能，
比继承更灵活，避免“子类爆炸”，是 Java IO 流、集合包装、Spring AOP 的底层思想。

下面用“一杯奶茶”+“源码”双重例子

生活例子：奶茶加料

基础奶茶 5￥+珍珠  +2￥+椰果  +1￥+奶盖  +3￥

用继承要写 8 个子类；用装饰器，运行时任意组合。

UML 与角色

Component（接口）         Beverage└─ ConcreteComponent（基础实现） MilkyTeaDecorator（抽象装饰器）     ToppingDecorator├─ PearlTopping├─ CoconutTopping└─ CreamTopping

代码实现（奶茶）

// 1. 组件接口
interface Beverage {String desc();int cost();
}// 2. 基础实现
class MilkyTea implements Beverage {public String desc() { return "奶茶"; }public int cost() { return 5; }
}// 3. 装饰器骨架
abstract class ToppingDecorator implements Beverage {protected Beverage beverage;          // 持有被装饰对象ToppingDecorator(Beverage b) { this.beverage = b; }
}// 4. 具体装饰（可加任意多个）
class PearlTopping extends ToppingDecorator {PearlTopping(Beverage b) { super(b); }public String desc() { return beverage.desc() + " + 珍珠"; }public int cost() { return beverage.cost() + 2; }
}class CoconutTopping extends ToppingDecorator {CoconutTopping(Beverage b) { super(b); }public String desc() { return beverage.desc() + " + 椰果"; }public int cost() { return beverage.cost() + 1; }
}

客户端：任意组合

Beverage b = new MilkyTea();                    // 5￥
b = new PearlTopping(b);                        // +2￥
b = new CoconutTopping(b);                      // +1￥
System.out.println(b.desc() + " ＝ " + b.cost()); // 奶茶 + 珍珠 + 椰果 ＝ 8￥

运行期加料，一行代码一个功能，无需继承。

Java 标准库随处可见

IO 流

new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt")));

InputStreamReader 装饰 FileInputStream，BufferedReader 再装饰前者，逐层加功能。

集合

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

synchronizedList 是装饰器，给 ArrayList 加同步。

优缺点一句话

优点	缺点
比继承灵活，运行期任意组合	会产生很多小类；调试略绕

背板口诀

“装饰器，套娃皮，组合代替继承；Java IO 和同步集，层层包装加功能。”

装饰器模式和代理模式区别

装饰器 = 功能增强（加法）
代理 = 控制访问（守门）

维度	装饰器 Decorator	代理 Proxy
目的	给对象添加/组合新职责	对对象控制/约束访问
接口	必须实现同一接口	通常实现同一接口
是否透明	客户端察觉不到被装饰	客户端知道代理存在
是否持有原对象	有，并递归调用原方法	有，但可拦截/不调用原方法
生命周期	运行期动态组合	编译/运行期固定代理
典型代码	`new BufferedReader(new FileReader())`	`UserService proxy = new UserServiceProxy(real)`
JDK 例子	Java IO 流、Collections 同步包装	RMI 远程代理、Spring AOP

生活例子对比

装饰器：给枪加消音器、瞄准镜

Gun gun = new AK47();
gun = new Silencer(gun);   // 增强：消音
gun = new Scope(gun);      // 再增强：瞄准
gun.shoot();               // 功能累加

代理：给枪加指纹锁（控制能否射击）

Gun real = new AK47();
Gun proxy = new FingerprintGunProxy(real);
proxy.shoot();             // 代理先校验指纹，再/或不再调 real.shoot()

代码级差异（同一接口 Gun）

// 装饰器：递归增强
class Silencer implements Gun {private Gun gun;public void shoot() {System.out.print("静音-");gun.shoot();        // 一定调原功能}
}// 代理：控制访问
class FingerprintGunProxy implements Gun {private Gun gun;public void shoot() {if (verifyFinger()) gun.shoot(); // 可拦截else System.out.println("拒绝射击");}
}

“装饰加功能，代理做门卫；一个套娃增强，一个权限控制。”