装饰器模式(Decorator Pattern)

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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,可以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

描述解析
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。
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。
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。
使用场景1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能,动态撤销。
注意事项可代替继承。

实现

例子中把一个形状装饰上不同的颜色,同时又不改变形状类。

首先创建一个Shape接口和实现了Shape接口的实体类。然后创建一个实现了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。

步骤 1-创建图形接口类

创建一个图形接口:

// Shape.java
public interface Shape {
   void draw();
}

步骤 2-创建图形的实现类

创建实现接口的实体类。

// Rectangle.java-矩形
public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Rectangle");
   }
}
// Circle.java-圆形
public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Circle");
   }
}

步骤 3-创建抽象装饰类

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

// ShapeDecorator.java-图形装饰类,继承了类图形接口
public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
   protected Shape decoratedShape;
 
   public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
      this.decoratedShape = decoratedShape;
   }
 
   public void draw(){
      decoratedShape.draw();
   }  
}

步骤 4-创建装饰抽象类的实例

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

// RedShapeDecorator.java
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
 
   public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
      super(decoratedShape);     
   }
 
   @Override
   public void draw() {
      decoratedShape.draw();         
      setRedBorder(decoratedShape);
   }
 
   private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
      System.out.println("Border Color: Red");
   }
}

步骤 5-设置场景类

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

// DecoratorPatternDemo.java
public class DecoratorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Shape circle = new Circle();
      ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
      ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
      //Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
      //Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
      System.out.println("Circle with normal border");
      circle.draw();
 
      System.out.println("\nCircle of red border");
      redCircle.draw();
 
      System.out.println("\nRectangle of red border");
      redRectangle.draw();
   }
}

步骤 6-输出结果

执行程序,输出结果:

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red