定义
装饰模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加对象功能来说,装饰模式比生成子类实现更为灵活。
通俗理解
在生活当中,我们会遇到有许多关于“装饰”的东西。买的房子,多数都是毛坯房,然后我们要用白灰、地砖、吊灯之类的装饰一下;每一个女生,在出门之前,都会把自己打扮得漂漂亮亮的,涂一下口红、弄个美瞳、穿件漂亮的衣服,把自己打扮一番;挂一副字画,不会马上把它挂到墙上,而是用个相框装起来,框着,防止潮湿,也能够让字画更漂亮。
这就是装饰模式,简单的讲,就是在本来的物体上,加上一层壳,让这个东西好看或者好用一点。
如果不使用装饰模式,我们的生活会怎么样?装修房子,不装修了,通过抵押的方式,把现在的毛坯房抵押出去,买一套精装的。女生出门不化妆了,生个漂亮的女儿,美若天仙,根本不需要化妆就可以迷倒一片人的那种。画框也不用装了,再画一幅,直接画到有框的纸上。我们重新买一套房、生个女儿、在框上画一幅画,付出的成本有多高?大家心里有有个数。当然,这个实例在生活中,就太过于夸张,基本是违背常理的,程序上又何尝不是?如果不使用装饰模式,通过继承子类的方式去实现新的功能,我们需要创建多少个子类才可以?这在生活当中是一个很大的开销,在程序上也会是一个很大的开销。
装饰模式,在代码层面的表示,就是在new Obj(new Obj2(new Obj3));通过构造器的嵌套,实现更多的功能。
示例
业务按照装饰相框来示例。
渣渣程序
画接口与各个实现
public interface IPrinter {
void info();
}
public class NativePrinter implements IPrinter {
public void info() {
System.out.println("====普通的画====");
}
}
public class FramePrinter extends NativePrinter {
public void frame() {
System.out.println("===装饰了相框的画===");
}
}
public class BlackFramePrinter extends FramePrinter {
public void blackFrame() {
System.out.println("====装饰了黑色相框的画====");
}
}
程序主入口
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 普通的画
IPrinter nativePrinter = new NativePrinter();
nativePrinter.info();
// 装饰了相框的画
IPrinter framePrinter = new FramePrinter();
framePrinter.info();
((FramePrinter) framePrinter).frame();
// 装饰了黑色相框的画
IPrinter blackFramePrinter = new BlackFramePrinter();
blackFramePrinter.info();
((BlackFramePrinter) blackFramePrinter).frame();
((BlackFramePrinter) blackFramePrinter).blackFrame();
}
}
//====普通的画====
//====普通的画====
//===装饰了相框的画===
//====普通的画====
//===装饰了相框的画===
//====装饰了黑色相框的画====
上面面临的问题就是子类的不断膨胀,如果我需要添加一个新的功能都需要添加一个子类,不可理喻。
优化
那么既然是继承出现的问题,那么我们就采用关联的方式吧。设计的原则当中,有一条是组合优先于继承,正好能够用上。
怎么关联呢?首先定义一个需要被继承者的成员变量,通过构造器注入或者是setter注入,对成员变量进行初始化的动作。
类图
image程序
接口以及普通的实现
public interface IPrinter {
void info();
}
public class NativePrinter implements IPrinter {
public void info() {
System.out.println("====普通的画====");
}
}
装饰器基类
public abstract class BaseDecorator implements IPrinter {
private IPrinter printer;
public BaseDecorator(IPrinter printer) {
this.printer = printer;
}
@Override
public void info() {
printer.info();
}
}
具体的装饰器
public class BlackFrameDecorator extends BaseDecorator {
public BlackFrameDecorator(IPrinter printer) {
super(printer);
}
public void info(){
super.info();
System.out.println("装饰了黑色相框的画");
}
}
public class FrameDecorator extends BaseDecorator {
public FrameDecorator(IPrinter printer) {
super(printer);
}
public void info() {
super.info();
System.out.println("装饰了相框的画");
}
}
程序主入口
public class Main {
public static void main(String[] args) {
IPrinter nativePrinter = new NativePrinter();
IPrinter framePrinter = new FrameDecorator(nativePrinter);
IPrinter blackFramePrinter = new BlackFrameDecorator(framePrinter);
blackFramePrinter.info();
}
}
//====普通的画====
//装饰了相框的画
//装饰了黑色相框的画
优点
- 扩展一个类的功能的时候,不需要使用到继承,避免了类的无限膨胀;
- 动态扩展对象功能,多次装饰之后,让对象的功能更强大;
- 构建类和装饰类独立变化,符合开闭原则。
缺点
- 多层装饰类比较复杂,出bug时候不知道问题出在哪一层;
- 创建了不必要的对象。
应用场景
- 动态扩展类,为类提供附加的功能;
- 动态增加功能,而且功能可以动态撤销;
- 为一批兄弟类进行改装或者加装功能。
实例
JDK的java.io无尽的嵌套。
吐槽
就是为了替代继承而弄的。
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