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java设计模式-装饰者模式

fengsehng
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发布于 2016/11/09 09:12
字数 1890
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定义:

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。

概述:

1.装饰者和被装饰对象有相同的超类型。

2.你可以用一个或多个装饰者包装一个对象。

3.既然装饰者和被装饰对象有相同的超类型,所以在任何需要原始对象(被包装的)的场合 ,可以用装饰过的对象代替它。

4.装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前与/或之后,加上自己的行为,以达到特定的目的。

5.对象可以在任何时候被装饰,所以可以在运行时动态地、不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象。

设计原则:

1. 多用组合,少用继承。

利用继承设计子类的行为,是在编译时静态决定的,而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而,如果能够利用组合的做法扩展对象的行为,就可以在运行时动态地进行扩展。

2. 类应设计的对扩展开放,对修改关闭。

具体例子:

用配置咖啡饮料做例子

比如,现在有一个饮料类(Beverage),向饮料中添加不同的配料(蒸奶(Steamed Milk)、豆浆(Soy)、
摩卡(Mocha,也就是巧克力风味)或覆盖奶泡),就会配制出很多种不同的种类的饮料,其价格也随着添加的配料而变化,饮料店需要计算价格,如果用具体子类继承饮料类并考虑到所有组合的话,将是一个“类爆炸”:
这里写图片描述
更恶心的是,如果某种配料的价格有变化,就必须含有此配料相应的更改一些饮料子类的实现,记住:类应该对扩展开放,对修改关闭。
应用装饰者模式,就像给对象穿衣服一样一层一层将拓展动态的添加上去,灵活多变有弹性
这里写图片描述

java中使用的例子:

io设计

BufferedInputStream及LineNumberInputStream都扩展自FilterInputStream,而FilterInputStream是一个抽象的装饰类。
这里写图片描述

装饰模式的特点

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。

适用性

  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。

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。

模式简化

  1. 如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时,可以让Decorator继承Concrete Component。

  2. 如果只有一个Concrete Decorator类时,可以将Decorator和Concrete Decorator合并。

装饰者与适配者模式的区别

1.关于新职责:适配器也可以在转换时增加新的职责,但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增加新职责的。

2.关于原接口:适配器模式是用新接口来调用原接口,原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口,系统对装饰的对象也通过原接口来完成使用。(增加新接口的装饰者模式可以认为是其变种–“半透明”装饰者)

3.关于其包裹的对象:适配器是知道被适配者的详细情况的(就是那个类或那个接口)。装饰者只知道其接口是什么,至于其具体类型(是基类还是其他派生类)只有在运行期间才知道。

具体的实例:

在装饰模式中的各个角色有:
(1)抽象构件(Component)角色:给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。
  
(2)具体构件(Concrete Component)角色:定义一个将要接收附加责任的类。
  
(3)装饰(Decorator)角色:持有一个构件(Component)对象的实例,并实现一个与抽象构件接口一致的接口。
  
(4)具体装饰(Concrete Decorator)角色:负责给构件对象添加上附加的责任。

以下示例中,ThirdParty.Java假定是一个现有的或者第三方的功能,因某种原因我们不能直接修改,它提供了一个sayMsg()的方法,而我们现在要做的是想在它的sayMsg()方法中增加一些我们想额外输出的内容,于是我们重写了一个Decorator.java类。MailTest.java是客户端测试程序。

IthirdParty.Java--抽象接口类
=====================
package decorator.saystr;
public interface IthirdParty {
public String sayMsg();
}
ThirdParty.Java--具体类
===================
public class ThirdParty implements IthirdParty {
public String sayMsg() {
  return "hello";
  }
}
Decorator1.java 具体装饰类1
==================
package decorator.saystr;
public class Decorator1 implements IThirdParty {
private IThirdParty thirdParty;
public Decorator1(IThirdParty thirdParty){
this.thirdParty= thirdParty;
}
public String sayMsg(){
return "##1"+ thirdParty.sayMsg() + "##1";
}
}
Decorator1.java 具体装饰类2
==================
package decorator.saystr;
public class Decorator2 implements IThirdParty {
private IThirdParty thirdParty;
public Decorator2(IThirdParty thirdParty){
this.thirdParty= thirdParty;
}
public String sayMsg(){
return "##2"+ thirdParty.sayMsg() + "##2";
}
}
MailTest.java
====================
package decorator.saystr;
public class MailTest {
public static void main(String[] args){

  IthirdParty thirdPartyOne =new ThirdParty();
  IthirdParty decorator1 =new Decorator1(thirdPartyOne);
  IthirdParty decorator2 =new Decorator2(decorator1);
  
  System.out.println(decorator2.sayMsg());
}
}

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参考:
《head first 设计模式》
http://baike.baidu.com/view/2787758.htm
http://yulingtianxia.com/blog/2014/05/10/zhuang-shi-zhe-mo-shi/

© 著作权归作者所有

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