设计模式学习总结-装饰模式

一 定义

装饰模式是在不必改变原类文件和不使用继承的情况下,而是使用组合的方式动态扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。

二 装饰模式的特点
(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就可以以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。

(2) 装饰对象包含一个真实对象的索引(reference)

(3) 装饰对象接受所有的来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。

(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。

三 UML图
1. 抽象构件:原始的功能接口
2. 具体构件:具体的原始功能类
3. 装饰角色:持有具体构件类的对象,以便执行原有功能
4. 具体装饰:具体扩展的功能在这里

四 代码
使用装饰模式来演示一个对”行走”功能扩展的例子(听音乐+行走 和 唱歌+行走)
1. 抽象构件

publicinterface Component {
    /**原始接口*/
    publicvoid go();
}

2. 具体构件

publicclass ConcreteComponent implements Component {
 
    publicvoid go() {
        System.out.println("行走");
    }
 
}

3.装饰角色来了

publicclass Decorator implements Component {
    /**持有私有的原始构件*/
    private Component component;
 
    /**构造子,委派给原始构件*/
    protected Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }
 
    /**调用原始构件功能,通常就可直接把扩展功能加在此方法中*/
    publicvoid go() {
        this.component.go();
    }
 
}

4.具体装饰(这里演示了两种扩展的情况,走路+听音乐和唱歌s)
(1).

publicclass ConcreteDecoratorListen extends Decorator {
 
    /**构造子,相关初始化*/
    public ConcreteDecoratorListen(Component component) {
        super(component);
        // code is here
    }
 
    /**商业逻辑,对原始构件功能的扩展*/
    publicvoid go() {
        listen("听音乐");//执行扩展功能
        super.go();
    }
 
    privatevoid listen(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
 
}

(2).

publicclass ConcreteDecoratorSing extends Decorator {
 
    /**构造子,相关初始化*/
    public ConcreteDecoratorSing(Component component) {
        super(component);
        // code is here
    }
 
    /**商业逻辑,对原始构件功能的扩展*/
    public void go() {
        super.go();
        System.out.println(sing());;// 执行扩展功能
    }
 
    private String sing() {
        return"唱歌";
    }
}

5.客户端调用

publicclass Main {
 
    publicstaticvoid main(String[] args) {
        /**原始构件*/
        Component component = new ConcreteComponent();
        /**边听音乐,边走路*/
        ConcreteDecoratorListen cdl = new ConcreteDecoratorListen(component);
        cdl.go();
        System.out.println();
        /**边走路,边唱歌*/
        ConcreteDecoratorSing cds = new ConcreteDecoratorSing(component);
        cds.go();
    }
 
}

五 装饰模式与继承的比较
装饰模式和继承都是对功能的扩展,而装饰模式使用的是组合,可以不用继承而达到这一效果.使用过多的继承会增加系统的复杂性和偶合性,下面对二者做一个比较。

装饰模式 VS 继承

装饰模式 继承
用来扩展特定对象的功能 用来扩展一类对象的功能
不需要子类 需要子类
动态地 静态地
运行时分配职责 编译时分派职责
防止由于子类而导致的复杂和混乱 导致很多子类产生,在一些场合,报漏类的层次
更多的灵活性 缺乏灵活性
对于一个给定的对象,同时可能有不同的装饰对象,客户端可以通过它的需要选择合适的装饰对象发送消息 对于所有可能的联合,客户期望
很容易增加任何的扩展 困难扩展

六 扩展学习实例

1. Java IO类库
JDK提供的java.io包中使用了Decorator模式来实现对各种输入输出流的封装。

2. log4j

public class LoggerDecorator implements Logger {
Logger logger;
public LoggerDecorator(Logger inp_logger) {
logger = inp_logger;
}
public void log(String DataLine) {
/*
Default implementation
to be overriden by subclasses.
*/
logger.log(DataLine);
}
}//end of class
 
public class HTMLLogger extends LoggerDecorator {
public HTMLLogger(Logger inp_logger) {
super(inp_logger);
}
public void log(String DataLine) {
/*
Added functionality
*/
DataLine = makeHTML(DataLine);
/*
Now forward the encrypted text to the FileLogger
for storage
*/
logger.log(DataLine);
}
public String makeHTML(String DataLine) {
/*
Make it into an HTML document.
*/
DataLine = "" + "" + DataLine +
"" + "";
return DataLine;
}
}//end of class
 
public class EncryptLogger extends LoggerDecorator {
public EncryptLogger(Logger inp_logger) {
super(inp_logger);
}
public void log(String DataLine) {
/*
Added functionality
*/
DataLine = encrypt(DataLine);
/*
Now forward the encrypted text to the FileLogger
for storage
*/
logger.log(DataLine);
}
public String encrypt(String DataLine) {
/*
Apply simple encryption by Transposition…
Shift all characters by one position.
*/
DataLine = DataLine.substring(DataLine.length()1) +
DataLine.substring(0, DataLine.length()1);
return DataLine;
}
}//end of class

客户端调用:

public static void main(String[] args) {
LoggerFactory factory = new LoggerFactory();
Logger logger = factory.getLogger();
HTMLLogger hLogger = new HTMLLogger(logger);
//the decorator object provides the same interface.
hLogger.log("A Message to Log");
EncryptLogger eLogger = new EncryptLogger(logger);
eLogger.log("A Message to Log");
}

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