【设计模式 03】装饰模式

Java
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2022-11-26

动态的给某些对象添加额外的功能

装饰模式

装饰模式:动态的给某些对象添加额外的功能

什么是装饰模式

装饰模式也叫装饰器模式,python中的装饰器就是这种模式的体现,对于一个类,如果要添加一个新功能,除了修改代码外(违反开闭原则),可以使用继承,但通过继承添加新功能并不适合所有场景,如

  1. 类不可见或不允许继承
  2. 需要对一批类似的兄弟类添加同一个新功能时,继承会产生大量的子类
  3. 希望新功能的添加和撤销是动态的
  4. ......

装饰模式中的对象包括:

  1. 装饰器(用来为被装饰对象动态添加新功能)
  2. 抽象被装饰对象(所有能被装饰对象的抽象)
  3. 被装饰对象

客户端如果希望给某个对象动态添加一个新功能,就可以把这个对象(被装饰对象)传递给装饰器,由装饰器实现新功能,并保存一个被装饰对象的引用,并返回给客户端一个装饰器对象,这样,被装饰对象原来的行为和属性并没有改变,甚至被装饰对象本身就没有改变,只是在外面套了一个壳子,新功能是这个壳子提供的。就像TCP/IP协议栈中,应用层的数据包到传输层通过加TCP或UDP首部来传输一样。

装饰模式优缺点

优点:

  1. 一个装饰器可以给多个不同的类动态添加新功能
  2. 新功能由装饰器实现,不需要修改被装饰对象,有一定的安全性
  3. 多个装饰器可以配合嵌套使用,以此实现更复杂的功能
  4. 新功能不影响原来的功能,添加和撤销都方便

缺点:

  1. 过多的装饰类可能使程序变得很复杂
  2. 装饰模式是针对抽象组件(Component)类型编程。但是,如果你要针对具体组件编程时,就应该重新思考你的应用架构,以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口,增加新的公开的行为,实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。 作者:慵懒的阳光丶

适用场景

  1. 要添加的新功能与原有类关联不大时
  2. 新功能需要方便添加和撤销时
  3. 不能或不方便通过继承实现新功能时

比如卖烤冷面,最基本的就是面(抽象被装饰对象)具体的就是烤冷面(被装饰对象),然后可以往面里面加各种配料(抽象装饰器),如鸡蛋,辣条等(具体装饰器),由于不同配料的加入顺序对最后的烤冷面有影响,所以如果要用继承拓展“烤冷面”,那先加鸡蛋再加辣条和先加辣条再加鸡蛋就需要写两个子类,造成冗余重复,这种场景就适合适用装饰模式。

抽象被装饰对象

package pers.junebao.decorator_pattern;

public abstract class Noodles {
    public String rawMaterial;  // 配料 
    public abstract void sayWhoAmI();
}

具体的被装饰对象:

package pers.junebao.decorator_pattern;

public class BakedColdNoodles extends Noodles {

    BakedColdNoodles() {
        this.rawMaterial = "面";  // 最原始的烤冷面,配料只有面
    }

    @Override 
    public void sayWhoAmI() {
        System.out.println("我是普通烤冷面!");
    }
}

抽象装饰器:

package pers.junebao.decorator_pattern.decorator;

import pers.junebao.decorator_pattern.Noodles;

public abstract class Burden extends Noodles {
    public Noodles noodles;  // 装饰器中保留一份被装饰对象的引用,方便客户端使用 
    public Burden(Noodles noodles) {
        this.noodles = noodles;
    }
}
  • 装饰器是为某一类对象提供装饰的(这里就是实现了Noodles 的类)

具体的装饰器类:

加鸡蛋

package pers.junebao.decorator_pattern.decorator;

import pers.junebao.decorator_pattern.Noodles;

public class AddEggs extends Burden {

    public AddEggs(Noodles noodles) {
        super(noodles);
        this.rawMaterial = noodles.rawMaterial + ", 鸡蛋";
    }


    @Override 
    public void sayWhoAmI() {
        System.out.println("我是加了鸡蛋的烤冷面!!");
    }

}

加辣条

package pers.junebao.decorator_pattern.decorator;

import pers.junebao.decorator_pattern.Noodles;

public class AddSpicyStrips extends Burden{
    public AddSpicyStrips(Noodles noodles) {
        super(noodles);
        this.rawMaterial = noodles.rawMaterial + " ,辣条";
    }

    @Override 
    public void sayWhoAmI() {
        System.out.println("我是加了辣条的烤冷面!!");
    }
}

客户端:

package pers.junebao.decorator_pattern;

import pers.junebao.decorator_pattern.decorator.AddEggs;
import pers.junebao.decorator_pattern.decorator.AddSpicyStrips;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Noodles bcn = new BakedColdNoodles();
        Noodles bcnAddEgg = new AddEggs(bcn);
        bcnAddEgg.sayWhoAmI();
        System.out.println(bcnAddEgg.rawMaterial);
        Noodles bcnEggSpicyS = new AddSpicyStrips(bcnAddEgg);
        bcnEggSpicyS.sayWhoAmI();
        System.out.println(bcnEggSpicyS.rawMaterial);
    }
}
/*
我是加了鸡蛋的烤冷面!!
面, 鸡蛋
我是加了辣条的烤冷面!!
面, 鸡蛋 ,辣条
 */

这样如果想先加辣条在家鸡蛋,就可以使用AddSpicyStrips先装饰BakedColdNoodles,再用AddEggs装饰AddSpicyStrips。

GitHub | 完整代码