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wzjs 2025/8/4 4:22:13

wordpress style ccs参数,绍兴seo计费管理,网站建设dqcx,城乡与住房建设厅网站装饰器模式是一种极具弹性的结构型设计模式，它允许我们通过组合的方式动态扩展对象功能而无需修改原有结构。本文将通过JDK源码中的实际应用和通俗易懂的代码示例，带你深入了解这一强大模式的精髓。装饰器模式核心原理装饰器模式的核心思想&#xff…

装饰器模式是一种极具弹性的结构型设计模式，它允许我们通过组合的方式动态扩展对象功能而无需修改原有结构。本文将通过JDK源码中的实际应用和通俗易懂的代码示例，带你深入了解这一强大模式的精髓。

装饰器模式核心原理

装饰器模式的核心思想：在原有对象外面"包装"一层新功能，同时保持与被装饰对象相同的接口。它能够：

在不改变对象的前提下增强功能
避免因过度继承导致类爆炸
支持运行时动态添加功能
组合替代继承提高灵活性

Java IO包中的装饰器模式实战

让我们深入JDK源码（Java 17），看看java.io包如何完美应用装饰器模式：

import java.io.*;public class DecoratorInJavaIO {public static void main(String[] args) throws IOException {// 基础数据类型装饰DataInputStream dataInput = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("data.bin")));// 字符编码转换装饰BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("text.txt"), "UTF-8"));// 动态添加行号功能LineNumberReader lineReader = new LineNumberReader(reader);// 动态添加大小写转换装饰器UpperCaseReader upperReader = new UpperCaseReader(lineReader);String line;while ((line = upperReader.readLine()) != null) {int num = upperReader.getLineNumber();System.out.println("Line " + num + ": " + line);}}
}// 自定义装饰器：将内容转为大写
class UpperCaseReader extends FilterReader {protected UpperCaseReader(Reader in) {super(in);}@Overridepublic int read() throws IOException {int c = super.read();return (c == -1) ? c : Character.toUpperCase(c);}@Overridepublic int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {int n = super.read(cbuf, off, len);for (int i = off; i < off + n; i++) {cbuf[i] = Character.toUpperCase(cbuf[i]);}return n;}// 增强功能：提供读取整行的方法public String readLine() throws IOException {char[] buffer = new char[1024];int pos = 0;int c;while ((c = read()) != -1) {if (c == '\n') break;buffer[pos++] = (char)c;}if (pos == 0 && c == -1) return null;return new String(buffer, 0, pos);}
}

在上述代码中：

我们使用Java IO的核心装饰器（BufferedInputStream, InputStreamReader）
展示了装饰器链式组合的强大功能
创建了自定义的装饰器UpperCaseReader来扩展原有功能

装饰器模式结构解析

下面使用Mermaid工具展示装饰器模式的类图结构：

图中关键角色：

Component: 被装饰对象的公共接口（如Java的InputStream）
ConcreteComponent: 基础实现（如FileInputStream）
Decorator: 装饰器抽象层（如FilterInputStream）
ConcreteDecorator: 具体装饰器实现（如BufferedInputStream）

JDK中装饰器模式实现原理

分析java.io.FilterInputStream源码：

public class FilterInputStream extends InputStream {protected volatile InputStream in;protected FilterInputStream(InputStream in) {this.in = in;}public int read() throws IOException {return in.read();}// 所有方法都委托给in对象public int read(byte[] b) throws IOException {return read(b, 0, b.length);}public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {return in.read(b, off, len);}// 其他方法...
}

在JDK实现中：

所有具体装饰器都继承自FilterInputStream
每个装饰器持有底层InputStream的引用
基础方法直接委托给底层流
需要增强的方法被重写（如BufferedInputStream缓冲功能）

装饰器模式 vs 继承

特点	装饰器模式	继承
扩展方式	运行时	编译时
组合方式	对象组合	类继承
灵活性	高（动态组合）	低（静态绑定）
功能叠加	线性添加	只能单一路径
修改风险	无（不修改原类）	需要修改类层次

装饰器模式的典型应用场景

输入/输出流处理：Java IO/NIO中的流装饰
Servlet API：HttpServletRequestWrapper装饰请求
Collections工具类：unmodifiableXXX创建不可变视图
JavaFX应用：Node对象的多种样式装饰

// Java集合框架中的装饰器应用
List<String> origin = new ArrayList<>();
List<String> safeList = Collections.checkedList(origin, String.class);
List<String> unmodifiable = Collections.unmodifiableList(origin);