設(shè)計(jì)模式之裝飾器模式
作者：waynblog
裝飾器模式可以將不同功能的單個(gè)模塊規(guī)劃至不同的裝飾器類中，各裝飾器類獨(dú)立自主，各司其職。
裝飾器模式（Decorator Pattern）是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它可以在不改變現(xiàn)有對(duì)象的結(jié)構(gòu)的情況下，動(dòng)態(tài)地給對(duì)象增加一些額外的功能。裝飾器模式通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)包裝對(duì)象（即裝飾器）來(lái)包裹真實(shí)對(duì)象，并在保持真實(shí)對(duì)象的接口不變的前提下，為其提供額外的功能。裝飾器模式可以在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要選擇不同的裝飾器來(lái)組合和修改對(duì)象的行為。
- Component（組件接口）：所有被裝飾組件及裝飾器對(duì)應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，指定進(jìn)行裝飾的行為方法。對(duì)應(yīng)下文的的組件接口 Shape 。
- ConcreteComponent（組件實(shí)現(xiàn)）：需要被裝飾的組件，實(shí)現(xiàn)組件接口標(biāo)準(zhǔn)，只具備自身未被裝飾的原始特性。對(duì)應(yīng)下文的的具體組件 Circle 、Rectangle 。
- Decorator（裝飾器）：裝飾器的高層抽象類，同樣實(shí)現(xiàn)組件接口標(biāo)準(zhǔn)，且包含一個(gè)被裝飾的組件。對(duì)應(yīng)下文的抽象裝飾器 ShapeDecorator 。
- ConcreteDecorator（裝飾器實(shí)現(xiàn)）：繼承自裝飾器抽象類的具體子類裝飾器，可以有多種實(shí)現(xiàn)，在被裝飾組件對(duì)象的基礎(chǔ)上為其添加新的特性。對(duì)應(yīng)下文的具體裝飾器類 RedShapeDecorator 、GreenShapeDecorator 。
優(yōu)缺點(diǎn)
裝飾器模式的優(yōu)點(diǎn)有：
- 裝飾器模式是繼承的有力補(bǔ)充，比繼承靈活，在不改變?cè)袑?duì)象的情況下，動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象擴(kuò)展功能，即插即用。
- 通過(guò)使用不同的裝飾器及這些裝飾器的排列組合，可以實(shí)現(xiàn)不同效果。
- 裝飾器模式完全遵守開閉原則，可以在不修改原有代碼的基礎(chǔ)上增加新的功能。
裝飾器模式的缺點(diǎn)有：
- 裝飾器模式會(huì)增加許多子類，過(guò)度使用會(huì)增加程序的復(fù)雜性。
- 裝飾器模式會(huì)增加對(duì)象之間的聯(lián)系，可能會(huì)引入循環(huán)引用的問(wèn)題。
- 裝飾器模式會(huì)影響對(duì)象的標(biāo)識(shí)，當(dāng)使用裝飾器對(duì)對(duì)象進(jìn)行包裝時(shí)，對(duì)象的類型和行為可能會(huì)發(fā)生變化。
應(yīng)用場(chǎng)景
裝飾器模式適用于以下場(chǎng)景：
- 當(dāng)需要給一個(gè)現(xiàn)有的類添加附加職責(zé)，而又不能采用繼承的方式時(shí)，可以使用裝飾器模式。例如，在不修改原有代碼的情況下給一個(gè)窗口添加滾動(dòng)條或者邊框等功能。
- 當(dāng)需要?jiǎng)討B(tài)地給一個(gè)對(duì)象增加功能，而又需要撤銷該功能時(shí)，可以使用裝飾器模式。例如，在電子商務(wù)系統(tǒng)中根據(jù)用戶選擇的不同優(yōu)惠券來(lái)計(jì)算商品價(jià)格時(shí)，可以使用裝飾器模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
- 當(dāng)需要為一批兄弟類進(jìn)行改裝或加裝功能時(shí)，可以使用裝飾器模式。例如，在一個(gè)圖形界面工具箱中為多個(gè)不同的組件提供一些公共的功能時(shí)，可以使用裝飾器模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
java 代碼示例
以下是一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝飾器模式的 java 示例代碼
1.定義了一個(gè)抽象組件接口 Shape 和兩個(gè)具體組件類 Circle 和 Rectangle，
//抽象組件接口
public interface Shape {
void draw();
}
//具體組件類：圓形
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a circle");
}
}
//具體組件類：矩形
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a rectangle");
}
}2.定義一個(gè)抽象裝飾器類 ShapeDecorator 和兩個(gè)具體裝飾器類 RedShapeDecorator 和 GreenShapeDecorator，
//抽象裝飾器類
public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
//持有一個(gè)抽象組件對(duì)象
protected Shape shape;
//構(gòu)造方法
public ShapeDecorator(Shape shape) {
this.shape = shape;
}
//調(diào)用被包裝對(duì)象的方法
@Override
public void draw() {
shape.draw();
}
}
//具體裝飾器類：紅色裝飾器
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
//構(gòu)造方法
public RedShapeDecorator(Shape shape) {
super(shape);
}
//重寫draw方法，在調(diào)用被包裝對(duì)象的方法之前或之后添加新的功能
@Override
public void draw() {
//調(diào)用被包裝對(duì)象的方法
super.draw();
//添加新的功能
setRedBorder();
}
//定義新的功能方法
private void setRedBorder() {
System.out.println("Setting red border");
}
}
//具體裝飾器類：綠色裝飾器
public class GreenShapeDecorator extends ShapeDecorator {
//構(gòu)造方法
public GreenShapeDecorator(Shape shape) {
super(shape);
}
//重寫draw方法，在調(diào)用被包裝對(duì)象的方法之前或之后添加新的功能
@Override
public void draw() {
//調(diào)用被包裝對(duì)象的方法
super.draw();
//添加新的功能
setGreenBorder();
}
//定義新的功能方法
private void setGreenBorder() {
System.out.println("Setting green border");
}
}3.編寫裝飾器模式測(cè)試代碼，main 函數(shù)中創(chuàng)建了不同的組件和裝飾器對(duì)象，并調(diào)用了它們的方法，
//測(cè)試類
public class DecoratorPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個(gè)圓形對(duì)象
Shape circle = new Circle();
//創(chuàng)建一個(gè)矩形對(duì)象
Shape rectangle = new Rectangle();
//創(chuàng)建一個(gè)紅色裝飾器對(duì)象，包裝圓形對(duì)象
Shape redCircle = new RedShapeDecorator(circle);
//創(chuàng)建一個(gè)綠色裝飾器對(duì)象，包裝矩形對(duì)象
Shape greenRectangle = new GreenShapeDecorator(rectangle);
//調(diào)用各個(gè)對(duì)象的方法，展示不同的效果
System.out.println("Normal circle:");
circle.draw();
System.out.println("Normal rectangle:");
rectangle.draw();
System.out.println("Red circle:");
redCircle.draw();
System.out.println("Green rectangle:");
greenRectangle.draw();
}
}輸出結(jié)果如下：
Normal circle:
Drawing a circle
Normal rectangle:
Drawing a rectangle
Red circle:
Drawing a circle
Setting red border
Green rectangle:
Drawing a rectangle
Setting green borderSpring 代碼示例
要想再 Spring 項(xiàng)目中應(yīng)用裝飾器模式，只需對(duì)以上代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單改造即可，
1.給具體組件類 Circle、Rectangle 添加 @Component 注解，
@Component
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a rectangle");
}
}
@Component
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a rectangle");
}
}2.給具體裝飾器類 RedShapeDecorator 和 GreenShapeDecorator 類添加 @Component 注解，
@Component
public class GreenShapeDecorator extends ShapeDecorator {
// 構(gòu)造方法
public GreenShapeDecorator(@Qualifier("rectangle") Shape shape) {
super(shape);
}
// 重寫draw方法，在調(diào)用被包裝對(duì)象的方法之前或之后添加新的功能
@Override
public void draw() {
// 調(diào)用被包裝對(duì)象的方法
super.draw();
// 添加新的功能
setGreenBorder();
}
// 定義新的功能方法
private void setGreenBorder() {
System.out.println("Setting green border");
}
}
@Component
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
// 構(gòu)造方法
public RedShapeDecorator(@Qualifier("circle") Shape shape) {
super(shape);
}
// 重寫draw方法，在調(diào)用被包裝對(duì)象的方法之前或之后添加新的功能
@Override
public void draw() {
// 調(diào)用被包裝對(duì)象的方法
super.draw();
// 添加新的功能
setRedBorder();
}
// 定義新的功能方法
private void setRedBorder() {
System.out.println("Setting red border");
}
}3.編寫 Spring 項(xiàng)目測(cè)試代碼，
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DecoratorTest {
// 從Spring容器中獲取Context對(duì)象
@Autowired
private RedShapeDecorator redCircle;
@Autowired
private GreenShapeDecorator greenRectangle;
@Test
public void test() {
System.out.println("Red circle:");
redCircle.draw();
System.out.println("Green rectangle:");
greenRectangle.draw();
}
}輸出結(jié)果如下：
Red circle:
Drawing a circle
Setting red border
Green rectangle:
Drawing a rectangle
Setting green border總結(jié)
裝飾器模式可以將不同功能的單個(gè)模塊規(guī)劃至不同的裝飾器類中，各裝飾器類獨(dú)立自主，各司其職?？蛻舳丝梢愿鶕?jù)自己的需求自由搭配各種裝飾器，每加一層裝飾就會(huì)有新的特性體現(xiàn)出來(lái)，巧妙的設(shè)計(jì)讓功能模塊層層疊加，裝飾之上套裝飾，最終使原始對(duì)象的特性動(dòng)態(tài)地得到增強(qiáng)。
責(zé)任編輯：趙寧寧
來(lái)源：
waynblog
