设计模式（七）装饰模式

news2024/9/30 18:13:07

1.装饰模式简介

装饰模式介绍

装饰模式是结构型设计模式之一，不必改变类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能，是继承的替代方案之一。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

定义

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。

装饰模式结构图

Component：抽象组件，给对象动态的添加职责。
ConcreteComponent：组件具体实现类。
Decorator：抽象装饰者，继承Component，从外类来拓展Component类的功能，但对于Component来说无需知道Decorator的存在。
ConcreteDecorator：装饰者具体实现类。

2.装饰模式的简单实现

装饰模式在现实生活中有很多例子，比如给一个人穿上各种衣服，给一幅画涂色上框等等，这次我要举得例子有些不同，举一个武侠修炼武功的例子：杨过本身就会全真剑法，有两位武学前辈洪七公和欧阳锋分别传授杨过打狗棒法和蛤蟆功，这样杨过除了会全真剑法还会打狗棒法和蛤蟆功。

抽象组件（Component）

作为武侠肯定要会使用武功的，我们先定义一个武侠的抽象类，里面有使用武功的抽象方法：

public abstract class Swordsman {
    /**
     * Swordsman武侠有使用武功的抽象方法
     */
    public abstract void attackMagic();
}

组件具体实现类（ConcreteComponent）

被装饰的具体对象，在这里就是被教授武学的具体的武侠，他就是杨过，杨过作为武侠当然也会武学，虽然不怎么厉害：

public class YangGuo extends Swordsman{
    @Override
    public void attackMagic() {
        //杨过初始的武学是全真剑法
        System.out.println("杨过使用全真剑法");
    }
}

抽象装饰者（Decorator）

抽象装饰者保持了一个对抽象组件的引用，方便调用被装饰对象中的方法。在这个例子中就是武学前辈要持有武侠的引用，方便教授他武学并“融会贯通”：

public abstract class Master extends Swordsman{
    private Swordsman mSwordsman;

    public Master(Swordsman mSwordsman){
        this.mSwordsman=mSwordsman;
    }
    @Override
    public void attackMagic() {
        mSwordsman.attackMagic();
    }
}

装饰者具体实现类（ConcreteDecorator）

这个例子中用两个装饰者具体实现类，分别是洪七公和欧阳锋，他们负责来传授杨过新的武功：

public class HongQiGong extends Master {
    public HongQiGong(Swordsman mSwordsman) {
        super(mSwordsman);
    }
    public void teachAttackMagic(){
        System.out.println("洪七公教授打狗棒法");
        System.out.println("杨过使用打狗棒法");
    }
    @Override
    public void attackMagic() {
        super.attackMagic();
        teachAttackMagic();
    }
}

public class OuYangFeng extends Master {
    public OuYangFeng(Swordsman mSwordsman) {
        super(mSwordsman);
    }
    public void teachAttackMagic(){
        System.out.println("欧阳锋教授蛤蟆功");
        System.out.println("杨过使用蛤蟆功");
    }
    @Override
    public void attackMagic() {
        super.attackMagic();
        teachAttackMagic();
    }
}

客户端调用

经过洪七公和欧阳锋的教导，杨过除了初始武学全真剑法又学会了打狗棒法和蛤蟆功：

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        //创建杨过
        YangGuo mYangGuo=new YangGuo();
        //洪七公教授杨过打狗棒法，杨过会了打狗棒法
        HongQiGong mHongQiGong=new HongQiGong(mYangGuo);
        mHongQiGong.attackMagic();

        //欧阳锋教授杨过蛤蟆功，杨过学会了蛤蟆功
        OuYangFeng mOuYangFeng=new OuYangFeng(mYangGuo);
        mOuYangFeng.attackMagic();
    }
}

3.装饰模式的优缺点和使用场景

优点

通过组合而非继承的方式，动态的来扩展一个对象的功能，在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。
有效避免了使用继承的方式扩展对象功能而带来的灵活性差，子类无限制扩张的问题。
具体组件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体组件类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符合“开闭原则”。

缺点

装饰链不能过长，否则会影响效率。
因为所有对象都是继承于Component,所以如果Component内部结构发生改变，则不可避免地影响所有子类(装饰者和被装饰者)，如果基类改变，势必影响对象的内部。
比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐，所以只在必要的时候使用装饰者模式。