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装饰者模式目标
把许多要实现的功能,加载在子类上,类的继承,显得很臃肿, 装饰着模式是在不改变原有类文件和使用继承的情况下,通过创建一个包装对象动态地扩展一个对象的功能,相比生成子类更为灵活
装饰模式的结构
在装饰模式中的角色有:
● 抽象构件 (Component) 角色:给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。
● 具体构件 (ConcreteComponent) 角色:定义一个将要接收附加责任的类。
● 装饰 (Decorator) 角色:持有一个构件 (Component) 对象的实例,并定义一个与抽象构件接口一致的接口。
● 具体装饰 (ConcreteDecorator) 角色:负责给构件对象“贴上”附加的责任
源代码
抽象构件角色
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public interface Component {
public void sampleOperation();
}
具体构件角色
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public class ConcreteComponent implements Component {
@Override
public void sampleOperation() {// 写相关的业务代码}
}
装饰角色
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public class Decorator implements Component{
private Component component;
public Decorator(Component component){this.component = component;}
@Override
public void sampleOperation() {
// 委派给构件
component.sampleOperation();}
}
具体装饰角色
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public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
public ConcreteDecoratorA(Component component) {super(component);
}
@Override
public void sampleOperation() {
super.sampleOperation();
// 写相关的业务代码
}
}
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public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
public ConcreteDecoratorB(Component component) {super(component);
}
@Override
public void sampleOperation() {
super.sampleOperation();
// 写相关的业务代码
}
}
齐天大圣的例子
孙悟空有七十二般变化,他的每一种变化都给他带来一种附加的本领。他变成鱼儿时,就可以到水里游泳;他变成鸟儿时,就可以在天上飞行。
本例中,Component 的角色便由鼎鼎大名的齐天大圣扮演;ConcreteComponent 的角色属于大圣的本尊,就是猢狲本人;Decorator 的角色由大圣的七十二变扮演。而 ConcreteDecorator 的角色便是鱼儿、鸟儿等七十二般变化
源代码
抽象构件角色“齐天大圣”接口定义了一个 move()方法,这是所有的具体构件类和装饰类必须实现的。
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// 大圣的尊号
public interface TheGreatestSage {
public void move();
}
具体构件角色“大圣本尊”猢狲类
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public class Monkey implements TheGreatestSage {
@Override
public void move() {
// 代码
System.out.println("Monkey Move");
}
}
抽象装饰角色“七十二变”
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public class Change implements TheGreatestSage {
private TheGreatestSage sage;
public Change(TheGreatestSage sage){this.sage = sage;}
@Override
public void move() {
// 代码
sage.move();}
}
具体装饰角色“鱼儿”
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public class Fish extends Change {
public Fish(TheGreatestSage sage) {super(sage);
}
@Override
public void move() {
// 代码
System.out.println("Fish Move");
}
}
具体装饰角色“鸟儿”
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public class Bird extends Change {
public Bird(TheGreatestSage sage) {super(sage);
}
@Override
public void move() {
// 代码
System.out.println("Bird Move");
}
}
客户端类
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public class Client {
public static void main(String[] args) {TheGreatestSage sage = new Monkey();
// 第一种写法
TheGreatestSage bird = new Bird(sage);
TheGreatestSage fish = new Fish(bird);
// 第二种写法
//TheGreatestSage fish = new Fish(new Bird(sage));
fish.move();}
}
“大圣本尊”是 ConcreteComponent 类,而“鸟儿”、“鱼儿”是装饰类。要装饰的是“大圣本尊”,也即“猢狲”实例。
上面的例子中,系统把大圣从一只猢狲装饰成了一只鸟儿(把鸟儿的功能加到了猢狲身上),然后又把鸟儿装饰成了一条鱼儿(把鱼儿的功能加到了猢狲 + 鸟儿身上,得到了猢狲 + 鸟儿 + 鱼儿)。
如上图所示,大圣的变化首先将鸟儿的功能附加到了猢狲身上,然后又将鱼儿的功能附加到猢狲 + 鸟儿身上。
设计模式在 JAVA I/ O 库中的应用
装饰模式在 Java 语言中的最著名的应用莫过于 Java I/ O 标准库的设计了。
由于 Java I/ O 库需要很多性能的各种组合,如果这些性能都是用继承的方法实现的,那么每一种组合都需要一个类,这样就会造成大量性能重复的类出现。而如果采用装饰模式,那么类的数目就会大大减少,性能的重复也可以减至最少。因此装饰模式是 Java I/ O 库的基本模式。
Java I/ O 库的对象结构图如下,由于 Java I/ O 的对象众多,因此只画出 InputStream 的部分。
根据上图可以看出:
● 抽象构件 (Component) 角色:由 InputStream 扮演。这是一个抽象类,为各种子类型提供统一的接口。
● 具体构件 (ConcreteComponent) 角色:由 ByteArrayInputStream、FileInputStream、PipedInputStream、StringBufferInputStream 等类扮演。它们实现了抽象构件角色所规定的接口。
● 抽象装饰 (Decorator) 角色:由 FilterInputStream 扮演。它实现了 InputStream 所规定的接口。
● 具体装饰 (ConcreteDecorator) 角色:由几个类扮演,分别是 BufferedInputStream、DataInputStream 以及两个不常用到的类 LineNumberInputStream、PushbackInputStream。