一、什么是装饰器模式
装饰器模式(Decorator Pattern)是一种结构型设计模式,它的核心思想是在不改变原有对象结构的情况下,动态地给对象增加一些功能,从而达到扩展功能的目的。举个例子,今天在家妈妈给蒸馒头。馒头蒸的过程中,妈妈去收拾衣服了。突然想起来,馒头好了,就跟你说:“帮我把馒头拿出来。”这个时候馒头特别烫,如果不烫其实用我们的手是可以拿出来的,但是这个时候光用手拿不行。所以我们想了个办法,找了一个手套,从而把馒头拿了出来。这个过程就类似于装饰器模式,手套相当于装饰器,给手(原有对象)增加了隔热的功能,使得手能够处理原本无法直接处理的烫馒头。
二、为什么使用装饰器模式
基于上面的馒头场景,我们讨论一下为什么使用装饰器模式(为什么要戴手套):
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动态扩展(撤销)功能:当需要在运行时为对象动态添加功能时,装饰器模式是一个很好的选择。例如,比如应对热馒头去拿的时候要隔热功能,不想隔热还可以直接上手。但是装饰的多了,手不热吗?手不累吗?所示要适当添加。别为了拿馒头装了一堆东西反而得不偿失。
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避免子类爆炸:如果通过继承来扩展功能,可能会导致子类数量急剧增加,使得系统变得复杂且难以维护。装饰器模式可以避免这种情况,通过组合的方式动态添加功能(继承关系的替代)。
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保持原有接口不变:装饰器模式可以在不改变原有对象接口的情况下,增加新的功能,这使得客户端代码可以透明地使用被装饰的对象,而不需要修改客户端代码。(拿馒头的手,拿的功能不变)
三、装饰器模式示例
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Component(抽象组件):定义了被装饰对象的接口,所有具体的组件和装饰器都实现这个接口。
//我就是一个手,人们定义我叫手,收能拿东西 public interface Hand { void pickUp(Object object) throws Exception; }
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ConcreteComponent(具体组件):实现了Component接口的具体组件,是被装饰的对象。
//我是一个赤裸裸真是长在身上的手,人们说手可以拿东西,我也可以 public class BareHand implements Hand { @Override public void pickUp(Object object) throws Exception { if (object instanceof HotBun) { throw new Exception("我擦,太热了!"); } System.out.println("Picked up " + object.getClass().getSimpleName() + " with bare hands."); } }
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Decorator(装饰器抽象类):也实现了Component接口,持有一个Component对象的引用,通过组合的方式动态地为Component对象添加新的功能。
//其实手上没准可以加点东西 public abstract class HandDecorator implements Hand { protected Hand hand; public HandDecorator(Hand hand) { this.hand = hand; } @Override public void pickUp(Object object) throws Exception { hand.pickUp(object); } }
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ConcreteDecorator(具体装饰器):实现了Decorator的具体装饰器,负责给Component对象添加具体的装饰功能。
//我是手套 public class GloveDecorator extends HandDecorator { public GloveDecorator(Hand hand) { super(hand); } @Override public void pickUp(Object object) throws Exception { System.out.println("戴上手套去拿 " + object.getClass().getSimpleName()); hand.pickUp(object); } }
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客户端
//我是一个热馒头 public class HotBun { // 烫馒头的具体实现 }
public class Main { public static void main(String[] args) { Hand bareHand = new BareHand(); try { bareHand.pickUp(new HotBun()); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } // 使用手套装饰手 Hand glovedHand = new GloveDecorator(bareHand); try { glovedHand.pickUp(new HotBun()); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } } } //输出 我擦,太热了! 戴上手套去拿热馒头 我擦,太热了!