Java设计模式学习笔记—装饰器模式

前言

目前设计模式学习主要基于菜鸟教程的设计模式，后期不排除会追加从其他地方学来内容。文章最后“Java设计模式笔记示例代码整合”为本系列代码整合，所有代码均为个人手打并运行测试，不定期更新。本节内容位于其Decorator包（package）中。

装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

资料卡片

[toggle hide=“no” title=“基础资料卡” color=“”]

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。

关键代码

[callout class=“danger” title=“”] 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。 [/callout]

应用实例

[callout class=“info” title=“”]

孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。
不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

[/callout]

优点

[callout class=“success” title=“”] 装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。 [/callout]

缺点

[callout class=“danger” title=“”] 多层装饰比较复杂。 [/callout]

使用场景

[callout class=“info” title=“”]

扩展一个类的功能。
动态增加功能，动态撤销。

[/callout]

注意事项

[callout class=“danger” title=“”] 可代替继承。 [/callout] [/toggle]

具体实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator，并把 Shape 对象作为它的实例变量。 RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类。 DecoratorPatternDemo，我们的演示类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

1、创建一个Shape接口。

Shape.java

public interface Shape {
    void draw();
}

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2、创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Shape:Rectangle");
    }
}

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Circle.java

public class Circle implements Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Shape：Circle");
    }
}

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3、创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
    protected Shape decoratedShape;

    public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }

    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
    }
}

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4、创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

RedShapeDecorator.java

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator{
    public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        super(decoratedShape);
    }

    public void draw(){
        decoratedShape.draw();
        setRedBorder(decoratedShape);
    }

    private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
        System.out.println("Border Color：Red");
    }
}

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5、使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle();
        Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());

        Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
        System.out.println("Circle with nomal border");
        circle.draw();

        System.out.println("\nCircle of red border");
        redCircle.draw();

        System.out.println("\nRectangle of red border");
        redRectangle.draw();
    }
}

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6、验证输出。

[callout class=“info” title=“”]

Circle with nomal border
Shape：Circle

Circle of red border
Shape：Circle
Border Color：Red

Rectangle of red border
Shape:Rectangle
Border Color：Red

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