Java设计模式——装饰器模式

news2024/11/25 14:33:29

1.什么是装饰器模式

2.装饰器模式优缺点

3.装饰器模式结构

4.代码示例

1.什么是装饰器模式

装饰器模式，指在不改变原有对象结构的基础情况下，动态地给该对象增加一些额外功能的职责。装饰器模式相比生成子类更加灵活。它属于对象结构型模式。

装饰器模式强调自身功能的扩展，是代理模式的一个特殊应用。

简单来说，就是一个物件，然后不断在该物件上添加符合该物件的功能，进行扩展。

以生活中的例子为例：

我们点一个快餐，然后炒饭是快餐中的一种。我们以该炒饭为对象物件，在其中加蛋、加肉、加火腿等等（即进行扩展），使得炒饭变得更加美味（功能强大）。

装饰器模式的目标是使用组合关系来创建一个包装对象（即装饰对象）来包裹真实对象，并在保持真实对象的类结构不变的前提下，为其提供额外的功能。

2.装饰器模式优缺点

装饰器模式的主要优缺点有：

装饰器模式可拓展性强，在不改变原有对象的情况下，动态的给一个对象扩展功能，即插即用。同时，易于维护，哪个功能出问题直接找相关代码即可。
通过使用不用装饰类及这些装饰类的排列组合，可以实现不同效果。
装饰器模式会增加许多子类，会使得代码变得繁多增加程序的复杂性。

3.装饰器模式结构

装饰器模式主要包含以下角色。

抽象构件（Component）：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
具体构件（ConcreteComponent）角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责。
抽象装饰（Decorator）：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能。
具体装饰（ConcreteDecorator）：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任。

所以如上图所示，首先需要有一个Component，规定类别、行为。然后需要有一个ConcreteComponent继承该Component，并规定为具体的物件。接着是一个Decorator，同样继承该Component，同时在该类中传入Component对象进行静态代理。最后是多个ConcreteDecorator继承自Decorator，实现功能的拓展。

4.代码示例

下面是装饰器的应用示例，以圣诞树为例：

1）创建Component对象，规定为Tree，行为功能为输出名字和输出价格：

public abstract class Tree {
    protected abstract  String  getMessage();

    protected abstract int getPrice();
}

2）创建ConcreteComponent，规定为圣诞树：

public class ChristmasTree extends Tree{
    @Override
    protected String getMessage() {
        return "这是一颗圣诞树";
    }

    @Override
    protected int getPrice() {
        return 50;
    }
}

3）创建Decorator对象，进行静态代理

public abstract class ChristmasTreeDecorator extends Tree{
    //静态代理
    private final Tree tree;

    public ChristmasTreeDecorator(Tree tree){
        this.tree=tree;
    }

    @Override
    protected String getMessage() {
        return this.tree.getMessage();
    }

    @Override
    protected int getPrice() {
        return this.tree.getPrice();
    }
}

4）创建多个ConcreteDecorator对象，实现功能扩展（加装饰球、加缎带）

public class BallDecorator extends ChristmasTreeDecorator{
    public BallDecorator(Tree tree) {
        super(tree);
    }

    @Override
    protected String getMessage() {
        return super.getMessage()+ ", 加了装饰球";
    }

    @Override
    protected int getPrice() {
        return super.getPrice()+20;
    }
}

public class RibbonDecorator extends ChristmasTreeDecorator{
    public RibbonDecorator(Tree tree) {
        super(tree);
    }
    @Override
    protected String getMessage() {
        return super.getMessage()+ ", 加了缎带";
    }

    @Override
    protected int getPrice() {
        return super.getPrice()+10;
    }
}

5）最后，进行测试：

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===来一棵圣诞树===");
        Tree christmasTree = new ChristmasTree();
        System.out.println(christmasTree.getMessage() + "，总价格：" + christmasTree.getPrice() + "元。");

        System.out.println("===加些圣诞球吧===");
        christmasTree = new BallDecorator(christmasTree);
        System.out.println(christmasTree.getMessage() + "，总价格：" + christmasTree.getPrice() + "元。");

        System.out.println("===再加些缎带吧===");
        christmasTree = new RibbonDecorator(christmasTree);
        System.out.println(christmasTree.getMessage() + "，总价格：" + christmasTree.getPrice() + "元。");


    }
}

输出结果：