装饰器模式

抽象构件角色:给出一个抽象接口,以规范准备接受附加责任的对象。

具体构件角色:定义准备接受附加责任的对象。

抽象装饰角色:持有一个构件对象的实例,并对应一个与抽象构件接口一致的接口。

具体装饰角色:负责给具体构件加上额外的责任。

什么时候使用:

1. 需要扩展一个类的功能,或者给一个类增加附加责任。

2. 需要动态的给一个对象增加功能,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的大量的功能,从而使继承关系变得不现实。

我以给汽车换颜色为例:

汽车厂生产汽车实例,4S店可以喷漆换颜色。

Car接口:

/**
* Created by 001977 on 2019-04-12 11:39.
* 抽象构件角色
*/
public interface Car { /**
* 出厂车身颜色
*/
void skin();
}

具体构件卡罗拉:

/**
* Created by 001977 on 2019-04-12 11:42.
* 具体构件:COROLLA卡罗拉(灰色)
*/
public class Corolla implements Car { @Override
public void skin() {
System.out.println("超级无敌灰色");
}
}

4S店抽象装饰器:

/**
* Created by 001977 on 2019-04-12 11:45.
* 抽象装饰角色(4S店)
*/
public abstract class FourS implements Car { private Car car; public FourS(Car car) {
this.car = car;
} @Override
public void skin() {
car.skin();
}
}

具体装饰器:喷枪红

/**
* Created by 001977 on 2019-04-12 11:49.
* 具体装饰角色(红色喷漆)
*/
public class RedSprayPaint extends FourS { public RedSprayPaint(Car car) {
super(car);
} @Override
public void skin() {
super.skin();
System.out.println("花2000块钱喷红色的漆");
}
}

具体装饰器:喷枪白

/**
* Created by 001977 on 2019-04-12 11:49.
* 具体装饰角色(白色喷漆)
*/
public class WhiteSprayPaint extends FourS { public WhiteSprayPaint(Car car) {
super(car);
} @Override
public void skin() {
super.skin();
System.out.println("花1000块钱喷白色的漆");
}
}

测试运行:

public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("====================出厂颜色====================");
Car corolla = new Corolla();
corolla.skin();
System.out.println("====================换颜色====================");
RedSprayPaint red = new RedSprayPaint(new WhiteSprayPaint(corolla));
red.skin();
}
}

IO中的体现(以InputStream为例)

抽象构件角色:由InputStream扮演,这个抽象类为各种子类型流处理器提供统一的接口。

具体构件角色:由FileInputStream、ObjectInputStream 、ByteArrayInputStream 等原始流处理器扮演,他们实现了InputStream的接口,可以被装饰器装饰。

抽象装饰角色:由FilterInputStream扮演,他也实现了InputStream的接口。

具体装饰角色:由DataInputStream 、BufferedInputStream等扮演。

..

由于IO库中需要很多性能的各种组合,如果用继承方法实现,那么每一种组合都需要一个类,这样会造成大量性能重复的类出现。如果使用装饰器模式,那么类的数目大大减少,性能的重复也减到最少。因此装饰器模式是IO中的基本模式。

以InputStream【抽象构件】为例:上图中的流可以分为两类:原始流处理器【具体构件】(FileInputStream及其左边的类)和链接流处理器【装饰器】(实现FilterInputStream的类【具体装饰器】)。

首先InputStream定义了一些规范:

接着比如FileInputStream去实现,实际上它都是去调用本地方法的,请看:

然后装饰器也去实现InputStream的方法,关键是持有InputStream对象的实例

最后具体的装饰器比如:

BufferedInputStream装饰了InputStream的内部工作方式,使得流的读入操作使用缓冲机制,不会对每一次流读入的操作都产生一次物理读盘动作,从而提高了程序的效率。它的内部有个buf字节数组用来缓存数据。

读取的时候调用fill方法,简单来说就是先尝试获取缓冲区,然后再操作输入流将数据读入缓冲区,这期间还有一些细节比如调整pos不再赘述。

还有DataInputStream提供了一些直接读取某种类型的数据的方法,省的我们读取完再去做转换。

比如:readBoolean

它的读入操作read方法就是直接调用原始流处理器的方法,并不复杂

最后附上一张画了一天的IO继承关系图:

如果图片看不清,鼠标右键---在新标签页下打开图片

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