设计模式之修饰器模式详解(附源代码)

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。


介绍

意图: 动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰器模式相比生成子类更为灵活。
主要解决: 一般的,我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现,由于继承为类引入静态特征,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。
何时使用:在不想增加很多子类的情况下扩展类。
如何解决: 将具体功能职责划分,同时继承装饰者模式。
关键代码:

  1. Component 类充当抽象角色,不应该具体实现。
  2. 修饰类引用和继承 Component 类,具体扩展类重写父类方法。

优点: 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。
缺点: 多层装饰比较复杂。(无法直观的了解一个被装饰类的全貌)
使用场景:

  1. 扩展一个类的功能。
  2. 动态增加功能,动态撤销。

装饰模式和桥接模式的区别: 两个模式都是为了解决过多子类对象问题。但他们的诱因不一样。桥接模式是对象自身现有机制沿着多个维度变化,是既有部分不稳定。装饰模式是为了增加新的功能。
注意事项:可代替继承。


实现

学习就是一种装饰器模式(假设学到的知识不会忘记),我们不断的学习就是不断的给被装饰类加上新的装饰器。

步骤一:

创建学习接口(Learn):

/**
 * @see 具体学习的技能(这里作用为输出自己学到的技能)
 * @author Thornhill
 *
 */
public interface Learn {
    public void learnSkills();
}

步骤二:

创建具体实现学习接口的学生(Student):

/**
 * @see 实现了学习接口的学生,这里是被修饰者的角色
 * @author Thornhill
 *
 */
public class Student implements Learn {

    private String name;

    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println(name + "学会了技能:");
    }

}

步骤三:

创建装饰角色(Skills):

/**
 * @see 装饰者的基类,持有一个学习者对象,被装饰时共享一个学习对象
 * @author Thornhill
 *
 */
public class Skills implements Learn {
    private Learn learner;

    public Skills(Learn learner) {
        this.learner = learner;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        if (learner != null) {
            learner.learnSkills();
        }

    }

}

步骤四:

创建实际修饰角色(CSkills):

/**
 * @see 具体修饰者角色,最高层继承于修饰者(Sills),为了给同一个方法灵活叠加新的方法,多层继承于自己。
 * @author Thornhill
 *
 */
public class CSkills extends Skills {

    private String skillName;

    public CSkills(Learn learner, String skillName) {
        super(learner);
        this.skillName = skillName;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        super.learnSkills();
        System.out.println("    " + skillName);
    }

}

步骤五:

测试功能:

public class DecoratorPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生“小明”
        Learn xiaoming = new Student("小明");
        // 创建修饰者“skills”
        Skills skills = new Skills(xiaoming);
        // 多层修饰skill
        // 即模拟小明多次学习新技能
        skills = new CSkills(skills, "Java");
        skills = new CSkills(skills, "Python");
        skills = new CSkills(skills, "Hadoop");
        // 输出小明的技能
        skills.learnSkills();

    }

}

步骤六:

测试输出:

小明学会了技能:
    Java
    Python
    Hadoop

结语:

个人认为,装饰模式即不适用继承的方式,通过装饰者和实际装饰者的多次复合,达到多次重写(修饰)需要修饰的方法的目的。

GitHub源代码

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