【设计模式】装饰者模式（DecoratorMode0

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装饰者模式(Decorator Pattern)：动态地给一个对象增加一些额外的职责，增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。装饰模式是一种对象结构型模式。通常会定义一个抽象装饰类，而将具体的装饰类作为它的子类. 装饰模式的核心在于抽象装饰类的设计。

• 对于扩展一个对象的功能，装饰模式比继承更加灵活性，不会导致类的个数急剧增加。

• Component（抽象构件）：它是具体构件和抽象装饰类的共同父类，声明了在具体构件中实现的业务方法，它的引入可以使客户端以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象，实现客户端的透明操作。
• ConcreteComponent（具体构件）：它是抽象构件类的子类，用于定义具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职责（方法）。
• Decorator（抽象装饰类）：它也是抽象构件类的子类，用于给具体构件增加职责，但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引用，通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法，并通过其子类扩展该方法，以达到装饰的目的。
• ConcreteDecorator（具体装饰类）：它是抽象装饰类的子类，负责向构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为，它可以调用在抽象装饰类中定义的方法，并可以增加新的方法用以扩充对象的行为。

1. Demo1

煎饼 加一个鸡蛋 加一个鸡蛋 加一根香肠, 销售价格: 12

public abstract class ABattercake {
    protected abstract String getDesc();
    protected abstract int cost();
}

public class Battercake extends ABattercake {
    @Override
    protected String getDesc() {
        return "煎饼";
    }
    @Override
    protected int cost() {
        return 8;
    }
}

• 抽象装饰类，需要注意的是，抽象装饰类通过成员属性的方式将 煎饼抽象类组合进来，同时也继承了煎饼抽象类

public abstract class AbstractDecorator extends ABattercake {
    private ABattercake aBattercake;

    public AbstractDecorator(ABattercake aBattercake) {
        this.aBattercake = aBattercake;
    }

    protected abstract void doSomething();

    @Override
    protected String getDesc() {
        return this.aBattercake.getDesc();
    }
    @Override
    protected int cost() {
        return this.aBattercake.cost();
    }
}

public class EggDecorator extends AbstractDecorator {
    public EggDecorator(ABattercake aBattercake) {
        super(aBattercake);
    }

    @Override
    protected void doSomething() {

    }

    @Override
    protected String getDesc() {
        return super.getDesc() + " 加一个鸡蛋";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost() + 1;
    }

    public void egg() {
        System.out.println("增加了一个鸡蛋");
    }
}

2. Demo2

下面需求开始：设计游戏的装备系统，基本要求，要可以计算出每种装备在镶嵌了各种宝石后的攻击力和描述：

具体需求：

1、武器（攻击力20） 、戒指（攻击力5）、护腕（攻击力5）、鞋子（攻击力5）

2、蓝宝石（攻击力5/颗）、黄宝石（攻击力10/颗）、红宝石（攻击力15/颗）

3、每个装备可以随意镶嵌3颗

package com.zhy.pattern.decorator;

/**
 * 装备的接口
 *
 * @author zhy
 *
 */
public interface IEquip
{

	/**
	 * 计算攻击力
	 *
	 * @return
	 */
	public int caculateAttack();

	/**
	 * 装备的描述
	 *
	 * @return
	 */
	public String description();
}
//Equip 实例
package com.zhy.pattern.decorator;

/**
 * 武器
 * 攻击力20
 * @author zhy
 *
 */
public class ArmEquip implements IEquip
{

	@Override
	public int caculateAttack()
	{
		return 20;
	}

	@Override
	public String description()
	{
		return "屠龙刀";
	}

}

//宝石超类

package com.zhy.pattern.decorator;

/**
 * 装饰品的接口
 * @author zhy
 *
 */
public interface IEquipDecorator extends IEquip
{
}
package com.zhy.pattern.decorator;

/**
 * 蓝宝石装饰品
 * 每颗攻击力+5
 * @author zhy
 *
 */
public class BlueGemDecorator implements IEquipDecorator
{
	/**
	 * 每个装饰品维护一个装备
	 */
	private IEquip equip;

	public BlueGemDecorator(IEquip equip)
	{
		this.equip = equip;
	}

	@Override
	public int caculateAttack()
	{
		return 5 + equip.caculateAttack();
	}

	@Override
	public String description()
	{
		return equip.description() + "+ 蓝宝石";
	}

}

package com.zhy.pattern.decorator;

public class Test
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// 一个镶嵌2颗红宝石，1颗蓝宝石的靴子
		System.out.println(" 一个镶嵌2颗红宝石，1颗蓝宝石的靴子");
		IEquip equip = new RedGemDecorator(new RedGemDecorator(new BlueGemDecorator(new ShoeEquip())));
		System.out.println("攻击力  : " + equip.caculateAttack());
		System.out.println("描述 :" + equip.description());
		System.out.println("-------");
		// 一个镶嵌1颗红宝石，1颗蓝宝石的武器
		System.out.println(" 一个镶嵌1颗红宝石，1颗蓝宝石,1颗黄宝石的武器");
		equip = new RedGemDecorator(new BlueGemDecorator(new YellowGemDecorator(new ArmEquip())));
		System.out.println("攻击力  : " + equip.caculateAttack());
		System.out.println("描述 :" + equip.description());
		System.out.println("-------");
	}
}

3. Java I/O中的装饰者模式

如果要实现一个自己的包装流，根据上面的类图，需要继承抽象装饰类 FilterInputStream,譬如来实现这样一个操作的装饰者类：将输入流中的所有小写字母变成大写字母

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class UpperCaseInputStream extends FilterInputStream {
    protected UpperCaseInputStream(InputStream in) {
        super(in);
    }

    @Override
    public int read() throws IOException {
        int c = super.read();
        return (c == -1 ? c : Character.toUpperCase(c));
    }

    @Override
    public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
        int result = super.read(b, off, len);
        for (int i = off; i < off + result; i++) {
            b[i] = (byte) Character.toUpperCase((char) b[i]);
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int c;
        InputStream in = new UpperCaseInputStream(new FileInputStream("D:\\hello.txt"));
        try {
            while ((c = in.read()) >= 0) {
                System.out.print((char) c);
            }
        } finally {
            in.close();
        }
    }
}

4. spring cache 中的装饰者模式

public class TransactionAwareCacheDecorator implements Cache {
    private final Cache targetCache;

    public TransactionAwareCacheDecorator(Cache targetCache) {
        Assert.notNull(targetCache, "Target Cache must not be null");
        this.targetCache = targetCache;
    }

    public <T> T get(Object key, Class<T> type) {
        return this.targetCache.get(key, type);
    }

    public void put(final Object key, final Object value) {
        // 判断是否开启了事务
        if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
            // 将操作注册到 afterCommit 阶段
            TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
                public void afterCommit() {
                    TransactionAwareCacheDecorator.this.targetCache.put(key, value);
                }
            });
        } else {
            this.targetCache.put(key, value);
        }
    }
    // ...省略...
}

5. spring session 中的装饰者模式

public class ServletRequestWrapper implements ServletRequest {    private ServletRequest request;        public ServletRequestWrapper(ServletRequest request) {        if (request == null) {            throw new IllegalArgumentException("Request cannot be null");        }        this.request = request;    }        @Override    public Object getAttribute(String name) {        return this.request.getAttribute(name);    }    //...省略...}

6. Mybatis 缓存中的装饰者模式

Resource

• https://juejin.cn/post/6844903681322647566
• Java日志框架：slf4j作用及其实现原理
• HankingHu：由装饰者模式来深入理解Java I/O整体框架
• HryReal：Java的io类的使用场景
• Todo: 进一步补充