【Java设计模式】Java设计模式之（十九）装饰器模式（Decorator Pattern）

川长思鸟来 2022-09-05 15:51 230阅读 0赞

**本文目录**

一、装饰器模式介绍

1.1 含义

1.2 适用场景

1.3 主要解决

1.4 应用实例

1.5 优缺点

二、装饰器模式实现

2.1 类图

2.2 角色分析

2.3 代码实现

三、源码分析

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这种类型的设计模式属于结构型模式。

# 一、装饰器模式介绍 #

## 1.1 含义 ##

**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。

## 1.2 适用场景 ##

> **① 扩展一个类的功能。**
> 
> **② 动态增加功能，动态撤销。**

## 1.3 主要解决 ##

子类膨胀的问题。

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，导致类会越来越多，子类会爆炸式增加。

**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。**

## 1.4 应用实例 ##

① 孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能；

② 不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体；

## 1.5 优缺点 ##

**优点：**

> **① 装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合。换句话说，Component类无需知道Decorator类，Decorator类是从外部来扩展Component类的功能，而Decorator也不用知道具体的构件；**
> 
> **② 装饰器模式是继承关系的一个替代方案。我们看装饰类Decorator，不管装饰多少层，返回的对象还是Component(因为Decorator本身就是继承自Component的)，实现的还是is-a的关系；**
> 
> **③ 装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能；**

**缺点：**

> **① 动态装饰时，多层装饰比较复杂，更难追踪代码；**
> 
> **② 会出现更多的代码，更多的类，增加程序复杂性。**

**注意事项：**

> **① 可代替继承，但是尽量不要多层装饰，否则会比较复杂；**

# 二、装饰器模式实现 #

>     所有设计模式的代码实现例子都可在码云上查看哦，感兴趣的可以查看哈，码云地址：https://gitee.com/no8g/java-design-patterns

## 2.1 类图 ##

通用类图如下所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 2.2 角色分析 ##

> **抽象构件类（Component）：给出一个抽象的接口，用以规范准备接收附加责任的对象**
> 
> **具体构件类（ConcreteComponent）：定义一个具体的准备接受附加责任的类，其必须实现Component接口。**
> 
> **装饰者类（Decorator）：持有一个构件（Conponent）对象的实例，并定义一个和抽象构件一致的接口。**
> 
> **具体装饰者类（ConcreteDecoratator）：定义给构件对象“贴上”附加责任。**

## 2.3 代码实现 ##

我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

我们将创建一个 *Shape* 接口和实现了 *Shape* 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 *Shape* 接口的抽象装饰类 *ShapeDecorator*，并把 *Shape* 对象作为它的实例变量。

*RedShapeDecorator* 是实现了 *ShapeDecorator* 的实体类。

*DecoratorPatternDemo* 类使用 *RedShapeDecorator* 来装饰 *Shape* 对象。

示例代码参考的是：菜鸟教程中装饰器模式里的，[装饰器模式][Link 1]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**步骤1**

> 创建一个图形的接口。

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * Shape 此接口用于：步骤 1，创建一个接口
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 15:34
 * @remark：我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。
 */
 public interface Shape {
 
 /**
 * 绘画
 */
 public void draw();
 }

**步骤 2**

> 创建实现图形接口的实体类（矩形和圆形）。

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * Rectangle 此类用于：步骤 2，创建实现接口的实体类
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 15:36
 * @remark：实现 Shape 接口的实体类
 */
 public class Rectangle implements Shape {
 
 @Override
 public void draw() {
 System.out.println("一个矩形画出来了......");
 }
 }

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * Circle 此类用于：步骤 2，创建实现接口的实体类
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 15:36
 * @remark：实现 Shape 接口的实体类
 */
 public class Circle implements Shape {
 @Override
 public void draw() {
 System.out.println("一个圆形画出来了......");
 }
 }

**步骤 3**

> 创建实现了 *Shape* 接口的抽象装饰类。

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * ShapeDecorator 此类用于：步骤 3，创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 15:37
 * @remark：创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。
 */
 public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
 
 protected Shape shape;
 
 public ShapeDecorator(Shape shape) {
 this.shape = shape;
 }
 }

**步骤 4**

> 创建扩展了 *ShapeDecorator* 类的实体装饰类。

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * RedShapeDecorator 此类用于：步骤 4，创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 15:48
 * @remark：创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类
 */
 public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
 
 /**
 * 构造函数
 *
 * @param shape Shape接口
 */
 public RedShapeDecorator(Shape shape) {
 super(shape);
 }
 
 @Override
 public void draw() {
 shape.draw();
 setRedBorder(shape);
 }
 
 private void setRedBorder(Shape shape) {
 System.out.println("边框颜色：red");
 }
 }

**步骤 5**

> 使用 *RedShapeDecorator* 来装饰 *Shape* 对象。

package com.iot.practice.designpattern.decorator;
 
 /**
 * DemoShapeDecorator 此类用于：步骤 5，使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象
 * @author：hujm
 * @date：2021年08月21日 16:25
 * @remark：使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象
 */
 public class DemoShapeDecorator {
 
 public static void main(String[] args) {
 
 Shape circle = new Circle();
 RedShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
 RedShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
 System.out.println("正常边的圆形：");
 circle.draw();
 
 System.out.println("\n红色边框的圆形：");
 redCircle.draw();
 
 System.out.println("\n红色边框的矩形：");
 redRectangle.draw();
 }
 }

>  执行程序，输出结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

# 三、源码分析 #

完结！

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/fdcebd3829fa4ad4b03ac175b0e09272.png
[Link 1]: https://www.runoob.com/design-pattern/decorator-pattern.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220829/1fd3379f66ff4c2c8cf4918a65e89945.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI5OTAyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/ccbdc0ceb55f42568802f2d1fb144bf3.png