装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许在不改变对象原有结构的情况下,动态地添加新的行为或功能。装饰器模式通过将对象包装在一个装饰器对象中,来实现对对象的功能扩展。装饰器对象与被装饰对象具有相同的接口,因此可以无缝地替换被装饰对象。装饰器模式的优点在于它可以动态地添加或删除对象的功能,而不需要修改对象的代码。此外,装饰器模式还可以避免使用继承来扩展对象的功能,从而避免了继承带来的代码复杂性和耦合性。装饰器模式在实际应用中广泛使用,例如在Java中的IO流和Swing组件中都使用了装饰器模式。
意图:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰器模式相比生成子类更为灵活。
主要解决:一般的,我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现,由于继承为类引入静态特征,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。
何时使用:在不想增加很多子类的情况下扩展类。
如何解决:将具体功能职责划分,同时继承装饰者模式。
public interface Shape {
void draw();
}
/**
* 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
*/
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Shape: Circle");
}
}
/**
* 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
*/
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Shape: Rectangle");
}
}
/**
* 抽象装饰(Decorator)角色: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。
*/
public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
protected Shape decoratedShape;
public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
this.decoratedShape = decoratedShape;
}
@Override
public void draw(){
decoratedShape.draw();
}
}
/**
* 具体要装饰的功能
* 具体装饰(ConcreteDecorator)角色: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。
*/
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
super(decoratedShape);
}
@Override
public void draw() {
decoratedShape.draw(); //腺对象的方法
setRedBorder(decoratedShape); //再加入装饰功能.
}
//具体要加入的装饰功能
private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
System.out.println("Border Color: Red");
}
}
/**
* 测试类
*/
public class DecoratorPatternTest {
public static void main(String[] args) {
Shape circle = new Circle();
//对circle进行装饰
ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
//Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
//Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
System.out.println("原始circle");
circle.draw();
System.out.println("\n装饰成红色的circle");
redCircle.draw();
System.out.println("\n装饰成红色的rectangle");
redRectangle.draw();
}
}
装饰器模式的优点包括:
-
动态扩展功能:装饰器模式允许在运行时动态地添加或删除对象的功能,而不需要修改对象的代码。这使得系统更加灵活和可扩展。
-
避免继承带来的复杂性:装饰器模式避免了使用继承来扩展对象的功能,从而避免了继承带来的代码复杂性和耦合性。
-
可以无限嵌套:装饰器模式可以无限嵌套,从而实现对对象功能的复杂组合。
-
保持接口一致性:装饰器对象与被装饰对象具有相同的接口,因此可以无缝地替换被装饰对象。
装饰器模式的缺点包括:
-
增加了系统复杂性:装饰器模式增加了系统的复杂性,因为需要创建大量的装饰器对象来实现功能的组合。
-
可能会影响性能:由于装饰器模式需要动态地创建对象,可能会影响系统的性能。
-
可能会导致设计混乱:如果使用不当,装饰器模式可能会导致设计混乱,因为可能会出现大量的装饰器对象,使得代码难以维护。