设计模式(Java)—Decorator模式
程序员文章站
2024-03-17 22:39:04
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可以不断地为对象添加装饰的设计模式被称为Decorator模式。
示例程序
为文字添加装饰边框
Display类
该类是可以显示多行字符串的抽象类。
package Decorator;
//被装饰物与装饰物的抽象父类,这样保持了两者之间的一致性,在show方法中使用getRows方法和getRowText方法这里使用的是模板方法
//在抽象类中的方法实现中使用抽象方法,这种设计模式是模板模式
public abstract class Display {
public abstract int getColumns();
public abstract int getRows();
public abstract String getRowText(int row);
//使用final修饰的方法,不能被继承,只能被重写
//使用final修饰的类,不能被继承
public final void show(){
for(int i=0;i<getRows();i++){
System.out.println(getRowText(i));
}
}
}
其中有获取字符串长度和行数的方法,还有用于获取指定某一行字符串的方法,这三个方法都是抽象方法,需要子类继承并实现,show方法是显示所有行的字符串的方法,调用类内部的抽象方法,此处使用了模板类方法。
StringDisplay类
该类是用于显示单行字符串的类。
package Decorator;
//没有任何装饰的实体,继承父类,实现其抽象方法
public class StringDisplay extends Display {
private String string;
//此处的成员变量,通过构造方法赋值
public StringDisplay(String string) {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.string = string;
}
@Override
public int getColumns() {
// TODO Auto-generated method stub
return string.getBytes().length;
}
@Override
public int getRows() {
// TODO Auto-generated method stub
return 1;
}
@Override
public String getRowText(int row) {
// TODO Auto-generated method stub
if(row == 0){
return string;
}else{
return null;
}
}
}
它继承了Display类,实现了Display类中的抽象方法。StringDisplay类的实例相当于与没有被装饰物修饰过的原生物体。
Border类
该类是装饰边框的抽象类。
package Decorator;
//装饰类的抽象类,与实体类一样继承父类,达到装饰物与被装饰物的一致性,从而形成递归形式
public abstract class Border extends Display {
//此处使用委托,只能子类使用Display类实现装饰方法,所以此处使用了委托,并使用protected修饰
protected Display display;
protected Border(Display display) {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.display = display;
}
}
通过继承,装饰边框和被装饰物具有了相同的方法,即意味着他们具有了一致性。
SideBorder类
该类是一种具体的装饰类。
package Decorator;
//装饰类的具体类
public class SideBorder extends Border {
private char borderChar;
public SideBorder(Display display,char ch ) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(display);
this.borderChar = ch;
}
//通过Display类调用方法实现装饰功能
@Override
public int getColumns() {
// TODO Auto-generated method stub
return 1+ display.getColumns()+1 ;
}
@Override
public int getRows() {
// TODO Auto-generated method stub
return display.getRows();
}
@Override
public String getRowText(int row) {
// TODO Auto-generated method stub
return borderChar + display.getRowText(row) + borderChar;
}
}
它是Border类的子类,该类是用指定的字符装饰字符串两侧的类。
FullBorder类
具体的装饰类。
package Decorator;
//装饰类的具体类
public class FullBorder extends Border {
public FullBorder(Display display) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(display);
}
//通过Display类调用方法实现装饰功能
@Override
public int getColumns() {
// TODO Auto-generated method stub
return 1+display.getColumns()+1;
}
@Override
public int getRows() {
// TODO Auto-generated method stub
return 1+display.getRows()+1;
}
@Override
public String getRowText(int row) {
// TODO Auto-generated method stub
if(row==0){
return "+"+makeLine('-',display.getColumns())+"+";
}else if(row == display.getRows()+1) {
return "+"+makeLine('-',display.getColumns())+"+";
}else {
return "|"+display.getRowText(row - 1)+"|";
}
}
private String makeLine(char ch, int count) {
// TODO Auto-generated method stub
StringBuffer buf = new StringBuffer();
for(int i=0;i<count;i++){
buf.append(ch);
}
return buf.toString();
}
}
Main类
测试类。
package Decorator;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// Display b1 = new StringDisplay("Hello world");
// Display b2 = new SideBorder(b1,'#');
// Display b3 = new FullBorder(b2);
// Display b5 = new UpDownBorder(b1, '-');
// b5.show();
// b1.show();
// System.out.println();
// b2.show();
// System.out.println();
// b3.show();
// //可以实现递归装饰,即装饰了的物体可以继续被装饰
// Display b4 = new SideBorder(new FullBorder(new FullBorder(
// new SideBorder(new FullBorder(new StringDisplay("你好,世界。")), '*'))), '/');
// b4.show();
// MultiStringDisplay mDisplay = new MultiStringDisplay();
//
MultiStringDisplay mDisplay = new MultiStringDisplay();
mDisplay.add("早上好");
mDisplay.add("下午好");
mDisplay.add("晚上好");
mDisplay.show();
Display d1 = new SideBorder(mDisplay, '#');
d1.show();
Display d2 = new FullBorder(mDisplay);
d2.show();
}
}
在Decorator模式中,装饰边框和被装饰物具有一致性,这样,即使被装饰物被边框装饰起来了,接口也不会被隐藏起来,其他类仍然可以调用其中的方法,这就是接口的透明性。
Decorator模式中用到了委托,它让类之间形成了弱关联关系,因此,不用改变框架代码,就可以生成一个与其他对象具有不同关系的对象。
练习
package Decorator;
public class UpDownBorder extends Border {
private char borderChar;
public UpDownBorder(Display display,char ch) {
// TODO Auto-generated constructor stub
super(display);
this.borderChar = ch;
}
@Override
public int getColumns() {
// TODO Auto-generated method stub
return display.getColumns();
}
@Override
public int getRows() {
// TODO Auto-generated method stub
return 1+display.getRows()+1;
}
@Override
public String getRowText(int row) {
// TODO Auto-generated method stub
if(row==0){
return makeLine(borderChar,display.getColumns());
}else if(row==display.getRows()+1){
return makeLine(borderChar,display.getColumns());
}else{
return display.getRowText(row-1);
}
}
private String makeLine(char borderChar2, int columns) {
// TODO Auto-generated method stub
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
for(int i=0;i<columns;i++){
buffer.append(borderChar2);
}
return buffer.toString();
}
}
package Decorator;
import java.util.ArrayList;
public class MultiStringDisplay extends Display {
private ArrayList body = new ArrayList();
private int columns = 0;
public void add(String msg){
body.add(msg);
updateColumns(msg);
}
private String spaces(int counts) {
// TODO Auto-generated method stub
StringBuffer buf = new StringBuffer();
for(int i=0;i<counts;i++){
buf.append(' ');
}
return buf.toString();
}
@Override
public int getColumns() {
// TODO Auto-generated method stub
return columns;
}
@Override
public int getRows() {
// TODO Auto-generated method stub
return body.size();
}
@Override
public String getRowText(int row) {
// TODO Auto-generated method stub
return (String)body.get(row);
}
private void updateColumns(String msg) {
// TODO Auto-generated method stub
if(msg.getBytes().length>columns){
columns = msg.getBytes().length;
}
for(int row=0;row<body.size();row++){
int fills = columns - ((String)body.get(row)).getBytes().length;
if(fills>0){
body.set(row, body.get(row)+spaces(fills));
}
}
}
}