设计模式——装饰器模式

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2024-03-24 20:56 111阅读 0赞

## 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。

装饰器模式通过将对象包装在装饰器类中，以便动态地修改其行为。

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。

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。

### 优缺点 ###

**优点**

1.  不改动原有代码，动态增加功能。
2.  对象间不会相互依赖、松耦合。
3.  符合开闭原则，扩展性好，便于维护。

**缺点**

1.  装饰器环节过多的话，导致装饰器类膨胀。
2.  装饰器层层嵌套比较复杂，可能导致排查问题流程繁琐。

### **装饰器模式的结构** ###

通常情况下，扩展一个类的功能会使用继承方式来实现。但继承具有静态特征，耦合度高，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。如果使用组合关系来创建一个包装对象（即装饰对象）来包裹真实对象，并在保持真实对象的类结构不变的前提下，为其提供额外的功能，这就是装饰器模式的目标。下面来分析其基本结构和实现方法。

#### **模式的结构** ####

装饰器模式主要包含以下角色。

1.  抽象构件（Component）角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
2.  具体构件（ConcreteComponent）角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责。
3.  抽象装饰（Decorator）角色：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能。
4.  具体装饰（ConcreteDecorator）角色：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任。

装饰器模式的结构图如图所示。

![动图封面][83eab62fc2caa6afb5ab5d11e064e831.jpeg]

### 装饰器模式实例： ###

##### 实例——图画 #####

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。

代码如下：

画(Painting接口)

public interface Painting {
      public void show();
    }

唐宫仕女图(TangGong类)

public class TangGong implements Painting {
      @Override
      public void show(){
        System.out.println("这是一副唐宫仕女图");
      }
    }

装饰器类

public class Decorator implements Painting {
      private Painting painting;
      public Decorator(Painting monaLisa){
        this.painting = monaLisa;
      }
      @Override
      public void show() {
        System.out.println("先加上相框");
        painting.show();
        System.out.println("再扣上玻璃");
      }
    }

测试类

public class DecoratorTest {
      public static void main(String[] args) {
        Painting painting = new TangGong();
        Painting monaLisa = new Decorator(painting);
    
        TangGong.show();
      }
    }

##### 实现方式 ——蜜雪冰城奶茶 #####

秋天到了，女朋友非要喝秋天的第一杯奶茶，到了“蜜雪冰城”奶茶店后，给女朋友点了一杯奶茶，加了珍珠、芒果等配料，给自己点了一杯加冰柠檬水，加了冰块、柠檬片等配料，这时候就可以使用装饰器模式。

> 奶茶：抽象构件  
> 珍珠芒果奶茶、柠檬水：具体构件  
> 配料：装饰角色  
> 珍珠、芒果、柠檬：具体装饰角色

#### 代码实现： ####

**抽象构件(Component)角色**：奶茶

public interface IMilktea {
        void addDosing();
    }

**具体构件(ConcreteComponent)角色：**珍珠奶茶

public class PearlMilktea implements IMilktea{
        @Override
        public void addDosing() {
            System.out.println("开始制作：珍珠奶茶");
        }
    }

柠檬水

public class LemonMilktea implements IMilktea{
        @Override
        public void addDosing() {
            System.out.println("开始制作：柠檬水");
        }
    }

**装饰（Decorator）角色：配料**

public abstract  class Dosing implements IMilktea{
    
        IMilktea iMilktea;
    
        public Dosing(IMilktea iMilktea){
            this.iMilktea = iMilktea;
        }
    
        @Override
        public void addDosing() {
            this.iMilktea.addDosing();
        }
    }

**具体装饰（ConcreteDecorator）角色：**

加珍珠

public class Pearl extends Dosing {
    
        public Pearl(IMilktea iMilktea) {
            super(iMilktea);
        }
    
        @Override
        public void addDosing() {
            super.addDosing();
            System.out.println("制作中：加珍珠");
        }
    }

加芒果

public class Mango extends Dosing {
    
        public Mango(IMilktea iMilktea) {
            super(iMilktea);
        }
    
        @Override
        public void addDosing() {
            super.addDosing();
            System.out.println("制作中：加芒果");
        }
    }

加柠檬

public class Lemon extends Dosing {
        public Lemon(IMilktea iMilktea) {
            super(iMilktea);
        }
    
        @Override
        public void addDosing() {
            super.addDosing();
            System.out.println("制作中：加柠檬");
        }
    }

加冰

public class Ice extends Dosing {
    
        public Ice(IMilktea iMilktea) {
            super(iMilktea);
        }
    
        @Override
        public void addDosing() {
            super.addDosing();
            System.out.println("制作中：加冰");
        }
    }

**客户端**

public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("服务员：你好，需要点什么呀？");
            System.out.println("我: 一杯加芒果、加珍珠的珍珠奶茶，一杯加柠檬、加冰的柠檬水");
            System.out.println("服务员：好的。");
            PearlMilktea pearlMilktea = new PearlMilktea();
            Pearl pearl = new Pearl(pearlMilktea);
            Mango mango = new Mango(pearl);
            Ice ice = new Ice(mango);
            ice.addDosing();
    
            System.out.println("第一杯制作完成");
            LemonMilktea lemonMilktea = new LemonMilktea();
            Lemon lemon = new Lemon(lemonMilktea);
            Ice ice1 = new Ice(lemon);
            ice1.addDosing();
            System.out.println("第二杯制作完成");
    
            System.out.println("我：珍珠奶茶怎么加冰了？");
            System.out.println("服务员：对不起，珍珠奶茶做错了，重新给您做。");
    
            mango.addDosing();
            System.out.println("不加冰的珍珠奶茶制作完成");
            System.out.println("我：好的，谢谢！");
        }
    }

**输出结果**

服务员：你好，需要点什么呀？
    我: 一杯加芒果、加珍珠的珍珠奶茶，一杯加柠檬、加冰的柠檬水
    服务员：好的。
    开始制作：珍珠奶茶
    制作中：加珍珠
    制作中：加芒果
    制作中：加冰
    第一杯制作完成
    开始制作：柠檬水
    制作中：加柠檬
    制作中：加冰
    第二杯制作完成
    我：珍珠奶茶怎么加冰了？
    服务员：对不起，珍珠奶茶做错了，重新给您做。
    开始制作：珍珠奶茶
    制作中：加珍珠
    制作中：加芒果
    不加冰的珍珠奶茶制作完成
    我：好的，谢谢！

到此，女朋友喝到了秋天的第一杯奶茶。

#### 应用场景 ####

*  动态的增加对象的功能；
 *  不能以派生子类的方式来扩展功能；
 *  限制对象的执行条件；
 *  参数控制和检查等；

[83eab62fc2caa6afb5ab5d11e064e831.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/13/6492c139389e4c78aca3705b4f979e2e.png