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设计模式- 装饰模式

分类: 文章 • 2023-10-29 20:39:16

设计模式-装饰模式

概念

装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。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

特点

1、 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
2 、装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）
3、 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
4 、装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功                  能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

优点

1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。

缺点

1. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。
3. 装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合   适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。

角色

1、抽象角色（定义角色行为）
2、具体角色（实现抽象角色；定义角色具体行为）
3、抽象装饰（继承抽象角色，拥有抽象角色引用）
4、具体装饰（实现抽象装饰，重写抽象角色方法）

使用场景

1. 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性
   增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。
          

UML类图

设计模式- 装饰模式

代码解析UML类图

抽象角色：打印机：AbstractPrint
/**
 * 设计模式-装饰模式-抽象构件（打印机）
 *
 * 这里采用抽象类，也可以采用接口
 *
 * Created by laizhiyuan on 2017/6/2.
 */
public abstract class AbstractPrint {

    /**
     * 最先发明的打印机通常都有打印功能，
     * 所以这里定义打印接口
     *
     * @param content
     */
    public abstract void print(String content);

}

具体角色：世界诞生的第一台打印机：FirstPrint 
/**
 * 设计模式-装饰模式-具体构件（世界上第一台打印机打印机）
 *
 * 具体构件是我们需要装饰的对象
 *
 * Created by Dell on 2017/6/2.
 */
public class FirstPrint extends AbstractPrint {

    /**
     * 目前只能打印内容，没有颜色和字体大小设置的功能
     * 但后来发明了可以设置颜色和字体大小，这个接口已经有很多客户端在使用中，是不能随便更改的；
     * 我们要添加这些功能，该怎么做，这里采用装饰模式来实现
     *
     * @param content
     */
    @Override
    public void print(String content) {

        System.out.println(content);
    }
}


抽象装饰：AbstractDecoratorPrint
/**
 * 设计模式-装饰模式-抽象装饰（持有一个构件（AbstractPrint）对象的实例，并实现一个与构件接口一致的接口,这里指print方法）
 *
 * 这里也可采用普通类，使用抽象类好处是可以强制子类实现重要方法，可以定制子类模板
 *
 * Created by laizhiyuan on 2017/6/2.
 */
public abstract class AbstractDecoratorPrint extends AbstractPrint{

    /**
     * 打印机
     */
    protected AbstractPrint print;

    /**
     * 绑定一个待装饰对象接口
     * 当然也可以不使用接口，直接写死某个类。但这样耦合性高、不能扩展
     *
     * @param print
     */
    public AbstractDecoratorPrint(AbstractPrint print) {
        this.print = print;
    }

    /**
     * 装饰抽象类定义模板，没有具体装饰功能
     * @param content
     */
    @Override
    public abstract void print(String content);
}

具体装饰：FontDecorator & ColorDecorator
/**
 * 设计模式-装饰模式-具体装饰（对老打印机进行字体大小装饰）
 *
 * Created by laizhiyuan on 2017/6/2.
 */
public class FontDecorator extends AbstractDecoratorPrint {
    /**
     * 绑定一个待装饰对象接口
     * 当然也可以不使用接口，直接写死某个类。但这样耦合性高、不能扩展
     *
     * @param print
     */
    public FontDecorator(AbstractPrint print) {
        super(print);
    }

    /**
     * 设置字体大小具体装饰实现
     *
     * @param content
     */
    @Override
    public void print(String content) {

        /**
         * 这里写死装饰18号，防止干扰重点功能。实际中应该设计一套字体的类结构
         *
         * 附加新功能（具体装饰）
         */
        System.out.println("以【18】号字体打印：");

        /**
         * 不做过多参数非空，越界等判断，专心演示重点
         * 原来打印内容功能不变
         */
        this.print.print(content);

    }
}


/**
 * 设计模式-装饰模式-具体装饰（对老打印机进行颜色装饰）
 *
 * Created by laizhiyuan on 2017/6/2.
 */
public class ColorDecorator extends AbstractDecoratorPrint{

    /**
     * 绑定一个待装饰对象接口
     * 当然也可以不使用接口，直接写死某个类。但这样耦合性高、不能扩展
     *
     * @param print
     */
    public ColorDecorator(AbstractPrint print) {
        super(print);
    }

    /**
     * 设置颜色具体装饰实现
     *
     * @param content
     */
    @Override
    public void print(String content) {

        /**
         * 这里写死装饰红色，防止干扰重点功能。实际中应该设计一套颜色的类结构
         *
         * 附加新功能（具体装饰）
         */
        System.out.println("以【red】颜色打印：");

        /**
         *
         * 原来打印内容功能不变
         */
        this.print.print(content);

    }
}


测试

/**
 * Main方法测试
 *
 * Created by laizhiyuan on 2017/6/2.
 */
public class Main {

    private static final String CONTENT = "This Is Decorator Pattern Demo";

    public static void main(String[] args) {

        testNotDecorator();
        testFontDecorator();
        testColorDecorator();
        testMixtureDecorator();
    }

    /**
     * 没有装饰
     */
    private static void testNotDecorator(){

        draw();
        AbstractPrint print = new FirstPrint();
        print.print(CONTENT);
    }

    /**
     * 字体装饰
     */
    private static void testFontDecorator(){

        draw();
        AbstractPrint print = new FontDecorator(new FirstPrint());
        print.print(CONTENT);
    }

    /**
     * 颜色装饰
     */
    private static void testColorDecorator(){

        draw();
        AbstractPrint print = new ColorDecorator(new FirstPrint());
        print.print(CONTENT);
    }

    /**
     * 混合装饰
     */
    private static void testMixtureDecorator(){

        draw();
        AbstractPrint print = new ColorDecorator(new FontDecorator(new FirstPrint()));
        print.print(CONTENT);
    }

    private static void draw(){
        System.out.println("===============================================================");
    }
}

控制台输出

设计模式- 装饰模式

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