1：从IO引入（奇怪的IO类）
Java IO 类库非常庞大和复杂，有几十个类，负责 IO 数据的读取和写入。
如果对 Java IO 类做一下分类，我们可以从下面两个维度将它划分为四类。具体如下所示：
|
字节流 |
字符流 |
| 输入流 |
InputStream |
Reader |
| 输出流 |
OutputStream |
Writer |
基于这4个父类上 扩展出很多子类
曾经对 Java IO 的一些用法产生过很大疑惑：
我们打开文件 test.txt，从中读取数据。
其中，InputStream 是一个抽象类，FileInputStream 是专门用来读取文件流的子类。
BufferedInputStream 是一个支持带缓存功能的数据读取类，可以提高数据读取的效率。
需要先创建一个 FileInputStream 对象，然后再传递给 BufferedInputStream 对象来使用。
Java IO 为什么不设计一个继承 FileInputStream 并且支持缓存的 BufferedFileInputStream 类
InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
InputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
byte[] data = new byte[128];
while (bufferedInputStream.read(data) != -1) {
//...
}
//继承 FileInputStream 并且支持缓存的 BufferedFileInputStream 类
InputStream bufferedFileInputStream = new BufferedFileInputStream("A:\\test.txt");
byte[] data = new byte[128];
while (bufferedFileInputStream.read(data) != -1) {
//...
}
2：基于继承的设计方案
如果 InputStream 只有一个子类 FileInputStream 的话，那我们在 FileInputStream 基础之上，再设计一个孙子类 BufferedFileInputStream，
也算是可以接受的，毕竟继承结构还算简单。
但实际上，继承 InputStream 的子类有很多。我们需要给每一个 InputStream 的子类，再继续派生支持缓存读取的子类。
除了支持缓存读取之外，如果我们还需要对功能进行其他方面的增强，
比如下面的 DataInputStream 类，支持按照基本数据类型（int、boolean、long 等）来读取数据。
InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
int data = dataInputStream.readInt();
//继承 FileInputStream 并且支持基本数据类型的 dataFileInputStream 类
InputStream dataFileInputStream = new DataFileInputStream("A:\\test.txt");
int data = dataFileInputStream.readInt();
假如说这时候需要一个支持缓存、又支持按照基本类型读取数据的类，
那就要再继续派生出 BufferedDataFileInputStream
那么后面会变得没完没了。
3：基于装饰器模式的设计方案
之前还讲到“组合优于继承”，可以“使用组合来替代继承”。
针对刚刚的继承结构过于复杂的问题，我们可以通过将继承关系改为组合关系来解决。
下面的代码展示了 Java IO 的这种设计思路。
那装饰器模式就是简单的“用组合替代继承”吗？
当然不是。从 Java IO 的设计来看，装饰器模式相对于简单的组合关系，通常两个比较特殊的地方。
注意要有共同的接口类 或者 抽象类
1：第一个比较特殊的地方是：
装饰器类和原始类继承同样的父类，这样我们可以对原始类“嵌套”多个装饰器类。
我们对 FileInputStream 嵌套了两个装饰器类：
BufferedInputStream 和 DataInputStream，让它既支持缓存读取，又支持按照基本数据类型来读取数据。
第二个比较特殊的地方是：
装饰器类是对功能的增强，这也是装饰器模式应用场景的一个重要特点。
拿比较相似的代理模式和装饰器模式来对比：
代理模式中，代理类附加的是跟原始类无关的功能，
装饰器模式中，装饰器类附加的是跟原始类相关的增强功能。
4：实战例子（对IO类的各种增强）
public class BufferedInputStream extends InputStream {
protected volatile InputStream in;
protected BufferedInputStream(InputStream in) {
System.out.println("提供支持缓存读取数据 功能");
this.in = in;
}
//...实现基于缓存的读数据接口...
@Override
public int read() throws IOException {
return 0;
}
}
public class DataInputStream extends InputStream {
protected volatile InputStream in;
protected DataInputStream(InputStream in) {
System.out.println("提供基本类型读取数据 功能");
this.in = in;
}
//...实现读取基本类型数据的接口
@Override
public int read() throws IOException {
return 0;
}
}
public class FileInputStreamDemo {
public void FileInputStreamDemo() throws IOException {
InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
//BufferedInputStream 继承了 InputStream 提供支持缓存读取数据 功能
InputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
//DataInputStream 继承了 InputStream 提供基本类型读取数据 功能
InputStream dataInputStream =new DataInputStream(bufferedInputStream);
byte[] data = new byte[128];
while (dataInputStream.read(data) != -1) {
//...
}
}
}
5：实战例子（结束订单的积分抵扣）
1：正常的订单接口类（或者抽象类）
2：正常的订单实现类（ 或者子类）
3：装饰器类 传入订单实现类 或者子类） 对其同名方法做了增强
4：调用时
可以使用 订单实现类（或者子类）
可以使用 订单实现类（或者子类）的 装饰器类
// 代理模式的代码结构(下面的接口也可以替换成抽象类)
public interface OrderService {:
void finishOrder(int amount);
}
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Override
public void finishOrder(int amount) {
System.out.println("结束订单 扣除："+amount);
}
}
public class OrderServiceImplDecorator implements OrderService {
private OrderService orderService;
public OrderServiceImplDecorator(OrderService orderService) {
this.orderService = orderService;
}
@Override
public void finishOrder(int amount) {
//积分抵扣
amount = amount -5;
orderService.finishOrder(amount);
}
}
public class OrderDecoratorDemoStart {
public static void main(String[] args) {
OrderService orderService =new OrderServiceImpl();
orderService.finishOrder(10);
//对OrderService 的实现类的具体方法做了增强
OrderService orderServiceOther =new OrderServiceImpl();
OrderService orderServiceDecorator =new OrderServiceImplDecorator(orderServiceOther);
orderServiceDecorator.finishOrder(10);
}
}
6：装饰器小结
装饰器模式主要解决继承关系过于复杂的问题，通过组合来替代继承。
1：它可以可以对原始类嵌套使用多个装饰器。
注意：装饰器类需要跟原始类继承相同的抽象类或者实现相同接口类。
2：它主要的作用是给原始类添加增强功能。
注意：装饰器类方法名 最好与原始类一致
项目连接
请配合项目代码食用效果更佳：
项目地址：
https://github.com/hesuijin/hesujin-design-pattern
Git下载地址：
https://github.com.cnpmjs.org/hesuijin/hesujin-design-pattern.git
demo-study模块 下 structure_design_pattern decorator包
网友评论