java常用设计模式七：装饰模式

一、概念

装饰模式可以在不改变一个对象本身功能的基础上给对象增加额外的新行为。

基本角色：

• 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。
• 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）。
• 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。
• 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。

二、示例

在没有添加新行为之前，只有People（抽象构件）接口和2个子类Doctor（具体构件），Teacher（具体构件），都只有一个方法，内容就是“走路”。

现在有新需求了：Doctor要一边走路一边唱歌，走路是原有的行为，唱歌是要新添加的行为。Teacher要一边走路一边哭，走路是原有的行为，哭是要新添加的行为。

而且灰色的三个类是一个字不允许修改的，所以增加了绿色的装饰类来实现添加职责的行为，Decorator（抽象装饰类）实现于People类，并且还持有People类作为成员，通过该成员，调用之前对象的方法。并且通过DoctorDecorator（具体装饰类）和TeacherDecorator（具体装饰类）来实现真正的增加的行为方法。

1）抽象构件

public interface People {
    void walk();
}

2）具体构件

public class Doctor implements People {
    public void walk() {
        System.out.println("医生走路");
    }
}

public class Teacher implements People {
    public void walk() {
        System.out.println("老师走路");
    }
}

3）抽象装饰类

public class Decorator implements People{
    private People people;
    public Decorator(People people){
        this.people = people;
    }

    public void walk() {
        if(people != null){
            people.walk();
        }
    }
}

4）具体装饰类

public class DoctorDecorator extends Decorator {
    public DoctorDecorator(People people) {
        super(people);
    }
    @Override
    public void walk(){
        super.walk();//原来的行为
        doctorSing();//新增的行为
    }
    public void doctorSing(){
        System.out.println("医生唱歌");
    }
}

public class TeacherDecorator extends Decorator {
    public TeacherDecorator(People people) {
        super(people);
    }
    @Override
    public void walk(){
        super.walk();//原来的行为
        teacherCry();//新增的行为
    }
    public void teacherCry(){
        System.out.println("老师哭泣");
    }
}

5）测试客户端类

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("原来的接口输出以下内容=============================");
        People doctor = new Doctor();
        doctor.walk();
        People teacher =  new Teacher();
        teacher.walk();

        System.out.println("增加新的行为后输出以下内容=============================");
        People doctorDecorator = new DoctorDecorator(doctor);
        People teacherDecorator = new TeacherDecorator(teacher);
        doctorDecorator.walk();
        teacherDecorator.walk();
    }
}

原来的接口输出以下内容=============================
医生走路
老师走路
增加新的行为后输出以下内容=============================
医生走路
医生唱歌
老师走路
老师哭泣

三，总结

1.主要优点

• 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。
• 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过配置文件可以在运行时选择不同的具体装饰类，从而实现不同的行为。
• 可以对一个对象进行多次装饰，通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合，得到功能更为强大的对象。
• 具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类，原有类库代码无须改变，符合“开闭原则”。

2.主要缺点

• 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同，而不是它们的类或者属性值有所不同，大量小对象的产生势必会占用更多的系统资源，在一定程序上影响程序的性能。
• 装饰模式提供了一种比继承更加灵活机动的解决方案，但同时也意味着比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为繁琐。