结构型模式--装饰器模式【Decorator Pattern】

Myth丶恋晨 2022-05-27 10:37 197阅读 0赞

## 前言 ##

> 装饰器模式拥有一个设计非常巧妙的结构，它可以动态添加对象功能。  
> 在基本的设计原则中，有一条重要的原则叫做合成/聚合复用原则。  
> 代码复用应尽量使用委托，而不是继承。继承是一种紧密耦合，而委托是松散耦合。  
> 装饰者模式采用的是委托机制。复用组件。  
> 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。

## 概念 ##

>  *  装饰器模式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。装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前或之后加上自己的行为，以达到特定的目的
>  *  装饰器模式动态的给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活

## 类图 ##

![这里写图片描述][70]

## 角色 ##

表2.4 装饰者模式角色

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>角色</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> 组件接口</td> 
   <td> 组件接口是装饰者和被装饰者的超类或者接口。它定义了被装饰者的核心功能和装饰者需要加强的功能点 </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>具体组件</td> 
   <td> 具体组件实现了组件接口的核心方法，完成某一个具体的业务逻辑。它也是被装饰的对象 </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>装饰者</td> 
   <td> 实现组件接口，并持有一个具体的被装饰者对象 </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>具体装饰者</td> 
   <td> 具体实现装饰的业务逻辑，即实现了被分离的各个增强功能点。各个具体装饰者是可以相互叠加的，从而可以构成一个功能更强大的组件对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 典型案例 ##

### 案例1：对输出结果进行增强 ###

> 比如现在需要将某一结果通过HTML进行发布，那么需要转化成HTML文本，通过HTTP流传，增加HTTP头，安置TCP头等。  
> 装饰器模式，将核心内容构建、HTML文本构造和HTTP头生成分成三个几乎完全独立的组件，并在使用时灵活的进行装配。

![这里写图片描述][70 1]

具体代码实现：

组件接口IPacketCreator：

package pattern;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:16 */
    public interface IPacketCreator { 
        String handleContent();
    }

具体组件PacketBodyCreator

package pattern;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:17 */
    public class PacketBodyCreator implements IPacketCreator { 
        @Override
        public String handleContent(){ 
            return "Content of Packet";
        }
    }

装饰者PacketDecorator

package pattern;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:18 */
    public abstract class PacketDecorator implements IPacketCreator { 
        IPacketCreator component;
    
        public PacketDecorator(IPacketCreator c){ 
            component=c;
        }
    }

具体装饰者PacketHTMLHeaderCreator

package pattern;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:18 */
    public class PacketHTMLHeaderCreator extends PacketDecorator { 
    
        public PacketHTMLHeaderCreator(IPacketCreator c){ 
            super(c);
        }
    
        @Override
        public String handleContent(){ 
            StringBuffer sb=new StringBuffer();
            sb.append("<html>");
            sb.append("<body>");
            sb.append(component.handleContent());
            sb.append("</body>");
            sb.append("</html>\n");
            return sb.toString();
        }
    }

具体装饰者PacketHTTPHeaderCreator

package pattern;
    
    import java.text.SimpleDateFormat;
    import java.util.Date;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:25 */
    public class PacketHTTPHeaderCreator extends PacketDecorator { 
        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    
        public PacketHTTPHeaderCreator(IPacketCreator c){ 
            super(c);
        }
    
        @Override
        public String handleContent(){ 
            StringBuffer sb=new StringBuffer();
            sb.append("Cache-Control:no-cache\n");
            sb.append("Date:" + sdf.format(new Date()) + "\n");
            sb.append(component.handleContent());
            return sb.toString();
        }
    }

测试类Main

package pattern;
    
    /** * @author yanyugang * @description * @date 2019-09-06 11:27 */
    public class DecoratorPatternTest { 
        public static void main(String[] args){ 
            IPacketCreator pc=new PacketHTTPHeaderCreator(
                    new PacketHTMLHeaderCreator(
                            new PacketBodyCreator()));
            System.out.println(pc.handleContent());
        }
    }

运行结果：

Cache-Control:no-cache
    Date:2019-09-06 11:31:18
    <html><body>Content of Packet</body></html>

### JDK应用 ###

*  组件接口：java.io.OutputStream\#write(byte\[\], int, int)
 *  装饰者：java.io.FilterOutputStream\#write(byte\[\], int, int)
 *  具体装饰者：java.io.BufferedOutputStream\#write(byte\[\], int, int)

## 适用场景 ##

>  *  扩展一个类的功能。

*  动态增加功能，动态撤销。

## 优缺点 ##

*  优点

>  *  装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合
>  *  动态的将责任附加到对象身上。

*  缺点

>  *  多层装饰比较复杂。

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参考资料：  
\[1\] 葛一鸣.Java程序性能优化\[M\].北京：清华大学出版社，2012: 27-31.

[70]: /images/20220527/745b4da4dca64a1e8e5c1598853dc9bc.png
[70 1]: /images/20220527/c5db4b9a620e4fd28a34db1ad9ce82a6.png