Java设计模式篇（四）--装饰模式详解

我们来说一下装饰模式。

一、什么是装饰模式

装饰模式也叫包装模式，使用它可以给指定对象增强原有功能，用于扩展原有功能。相比于子类继承，装饰模式提供了更好的灵活性。而对于使用者来说，这个过程是透明的，调用方式没有发生变化。

 

二、装饰模式的结构图

 从结构图我们可以看到，在装饰模式中存在的角色：

1. 抽象组件角色(Component)：在抽象组件接口类中，抽象出要增强的功能接口。
2. 具体组件角色(ConcreteComponent)：实际就是被装饰者对象类，实现了抽象组件接口，用来定义一个实实在在的对象，给此对象进行功能增强。
3. 装饰角色父类(Decorator)：在装饰角色父类中，持有抽象组件角色的对象，实现了抽象组件角色接口，这样，当抽象组件进行实例化的时候，可以明确知道要给哪个对象增加职责。这么做的目的是为了实现扩展和可复用，并且对于被装饰者对象而言，这个过程是透明的。
4. 具体装饰类角色(ConcreteDecorator)：定义具体的装饰行为实现。

 

三、用法举例

我们举一例，比如，西游记中，孙大圣为了降伏妖怪，迫不得已的时候需要利用72般变化。72般变化为增强降伏妖怪的过程变得生动精彩。我们的孙大圣是什么？一只猴子。我们先来画类图：

 

1、我们先定义大圣打妖怪这个接口类。

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public interface PlayDevil{
    void playTheDevil();
}

2、定义大圣本尊

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public class Sunstory implements PlayDevil{

    public void playTheDevil() {
        System.out.println("孙大圣打妖怪");
    }
}

 3、定义装饰类：孙大圣要变化

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public class MythChange implements PlayDevil{
    private PlayDevil playDevil;

    public MythChange(PlayDevil playDevil){
        this.playDevil = playDevil;
    }

    public void playTheDevil() {
        playDevil.playTheDevil();
    }
}

 

 4、定义具体装饰类角色

大圣变蜜蜂：

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public class MythChangeToBee extends MythChange{
    public MythChangeToBee(PlayDevil playDevil) {
        super(playDevil);
    }

    @Override
    public void playTheDevil() {
        System.out.println("孙大圣变成了蜜蜂");
    }
}

 大圣变小鱼：

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public class MythChangeToFish extends MythChange{
    public MythChangeToFish(PlayDevil playDevil) {
        super(playDevil);
    }

    @Override
    public void playTheDevil() {
        System.out.println("孙大圣变成了鱼儿");
    }
}

 5、客户端类

package com.zhaodf.pattern.decoratorPattern;

public class TestDecorator {
    public static void main(String[] args){
        PlayDevil playDevil = new Sunstory();
        PlayDevil playDevilToFish = new MythChangeToBee(playDevil);
        playDevilToFish.playTheDevil();
    }
}

 运行结果：

 

四、装饰者模式在Java IO中的使用

装饰者模式是Java I/O库的基本模式。我们看下IO库的设计类图：

 

Java I/O库提供了多种功能的文件读取解析组合，如果这些类都是用继承的方法实现的，那么每一种组合都需要一个类，这样就会造成大量重复功能类的出现。而设计者采用装饰者模式，这么做就大大减少了功能重复类的出现。

根据类图中我们可以看到：

1. 抽象组件角色(Component)：由InputStream扮演。这是一个抽象类，为各种子类型提供统一的接口。
2. 具体组件角色(ConcreteComponent)：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。
3. 装饰角色父类(Decorator)：由FilterInputStream扮演。它实现了InputStream所规定的接口。
4. 具体装饰类角色(ConcreteDecorator)：由几个类扮演，分别是BufferedInputStream、DataInputStream以及两个不常用到的类LineNumberInputStream、PushbackInputStream。