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。

介绍

装饰器实现修饰对象（Component）的接口，所有请求都转发给它处理，在转发请求之前/之后增加额外功能。使用步骤是：
用一个Decorator实现/继承需要修饰的对象Component；
在Decorator中增加一个Component的引用；
在Decorator的构造器中，增加一个Component参数来初始化Component；
在Decorator类中，使用Component的引用，将所有请求转发至Component的相应方法；
ConcreteDecorator中所有Override自Component的方法做相应调整。
从类图上看，装饰器模式与代理模式很像，是它们的目的不同，所以使用方法和适用场景上也就不同 ，装饰器模式与代理模式的区别：
代理模式专注于对被代理对象的访问；
装饰器模式专注于对被装饰对象附加额外功能。
就像前面所说的io工具包，我用BufferedInputStream和用FileInputStream去read一个文件实际使用方式上是一样的，能用FileInputStream.read()，就能用BufferedInputStream.read()，只不过，BufferedInputStream把FileInputStream包装了一下，增加了一个缓存，并不控制底层FileInputStream的read()行为。

适用场景

运行时，你需要动态地为对象增加额外职责时；
当你需要一个能够代替子类的类，借助它提供额外方法时

代码实现

假设我去买咖啡，首先服务员给我冲了一杯原味咖啡，我希望服务员给我加些牛奶和白糖混合入原味咖啡中。使用装饰器模式就可以解决这个问题。
咖啡接口，定义了获取花费和配料的接口。

/**
 * 咖啡
 */
interface Coffee {
    /** 获取价格 */
    double getCost();
    /** 获取配料 */
    String getIngredients();
}

原味咖啡，实现Coffe接口，花费1元，配料中，只有咖啡
/**
 * 原味咖啡
 */
class SimpleCoffee implements Coffee {

    @Override
    public double getCost() {
        return 1;
    }

    @Override
    public String getIngredients() {
        return "Coffee";
    }
}

咖啡对象的装饰器类，同样实现Coffee接口，定义一个Coffe对象的引用，在构造器中进行初始化。并且将getCost（）和getIntegredients()方法转发给被装饰对象。

/**
 * 咖啡的"装饰器"，可以给咖啡添加各种"配料"
 */
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected final Coffee decoratedCoffee;

    /**
     * 在构造方法中，初始化咖啡对象的引用
     */
    public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
        decoratedCoffee = coffee;
    }

    /**
     * 装饰器父类中直接转发"请求"至引用对象
     */
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost();
    }

    public String getIngredients() {
        return decoratedCoffee.getIngredients();
    }
}


具体的装饰器类，负责往咖啡中“添加”牛奶，注意看getCost（）方法和getIngredients()方法，可以在转发请求之前或者之后，增加功能。如果是代理模式，这里的结构就有所不同，通常代理模式根据运行时的条件来判断是否转发请求。
/**
 * 此装饰类混合"牛奶"到原味咖啡中
 */
class WithMilk extends CoffeeDecorator {

    public WithMilk(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }

    @Override
    public double getCost() {
        double additionalCost = 0.5;
        return super.getCost() + additionalCost;
    }

    @Override
    public String getIngredients() {
        String additionalIngredient = "milk";
        return super.getIngredients() + ", " + additionalIngredient;
    }
}

另一个具体装饰器类，用来给咖啡加糖，一样的逻辑。
class WithSugar extends CoffeeDecorator {

    public WithSugar(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 1;
    }

    @Override
    public String getIngredients() {
        return super.getIngredients() + ", Sugar";
    }
}

客户端使用装饰器模式，是不是与java中的io使用方式很像？
public class DecoratorDemo {

    static void print(Coffee c) {
        System.out.println("花费了: " + c.getCost());
        System.out.println("配料: " + c.getIngredients());
        System.out.println("============");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //原味咖啡
        Coffee c = new SimpleCoffee();
        print(c);

        //增加牛奶的咖啡
        c = new WithMilk(c);
        print(c);

        //再加一点糖
        c = new WithSugar(c);
        print(c);
    }
}