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，它是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。
我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

介绍

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。

装饰器模式的说明：动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案

我们来看一下类图：
装饰器模式 - 图1
在类图中，各个角色的说明如下：

  • Component，抽象构件
    • Component 是一个接口或者抽象类，是定义我们最核心的对象，也可以说是最原始的对象，比如上面的肉夹馍。
  • ConcreteComponent，具体构件，或者基础构件
    • ConcreteComponent 是最核心、最原始、最基本的接口或抽象类 Component 的实现，可以单独用，也可将其进行装饰，比如上面的简单肉夹馍。
  • Decorator，装饰角色
    • 一般是一个抽象类，继承自或实现 Component，在它的属性里面有一个变量指向 Component 抽象构件，我觉得这是装饰器最关键的地方。
  • ConcreteDecorator，具体装饰角色
    • ConcreteDecoratorA 和 ConcreteDecoratorB 是两个具体的装饰类，它们可以把基础构件装饰成新的东西，比如把一个普通肉夹馍装饰成鸡蛋里脊肉夹馍。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 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（装饰上红色）。
BoldShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类（装饰上加粗子题）。
DecoratorPatternDemo 类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象（测试类）。
装饰器模式 - 图2

步骤 1

创建一个接口：
Shape.java

  1. public interface Shape {
  2.     void draw();
  3. }

步骤 2

创建实现接口的实体类。
Rectangle.java

  1. public class Rectangle implements Shape {
  2.     @Override
  3.     public void draw() {
  4.         System.out.println("Shape: Rectangle");
  5.     }
  6. }

Circle.java

  1. public class Circle implements Shape{
  2.     @Override
  3.     public void draw() {
  4.         System.out.println("Shape: Circle");
  5.     }
  6. }

步骤 3

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。
ShapeDecorator.java

  1. public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
  3.     protected Shape decoratedShape;
  5.     public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
  6.         this.decoratedShape = decoratedShape;
  7.     }
  9.     @Override
  10.     public void draw() {
  11.         decoratedShape.draw();
  12.     }
  13. }

步骤 4

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。
RedShapeDecorator.java

  1. public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
  3.     public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
  4.         super(decoratedShape);
  5.     }
  7.     @Override
  8.     public void draw() {
  9.         decoratedShape.draw();
  10.         setRedBorder(decoratedShape);
  11.     }
  13.     private void setRedBorder(Shape decoratedShape) {
  14.         System.out.println("Border Color: Red");
  15.     }
  16. }

BoldShapeDecorator.java

  1. public class BoldShapeDecorator extends ShapeDecorator {
  3.     public BoldShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
  4.         super(decoratedShape);
  5.     }
  7.     @Override
  8.     public void draw() {
  9.         decoratedShape.draw();
  10.         setBoldBorder(decoratedShape);
  11.     }
  13.     private void setBoldBorder(Shape decoratedShape) {
  14.         System.out.println("Border Font: Bold");
  15.     }
  16. }

步骤 5

使用 RedShapeDecorator 和 BoldShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。
DecoratorPatternDemo.java

  1. public static void main(String[] args) {
  3.     Shape circle = new Circle();
  4.     Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
  5.     Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
  6.     BoldShapeDecorator boldShapeDecorator = new BoldShapeDecorator(redRectangle);
  8.     // test ----
  9.     System.out.println("Circle with normal border");
  10.     circle.draw();
  12.     System.out.println("\nCircle of red border");
  13.     redCircle.draw();
  15.     System.out.println("\nRectangle of red border");
  16.     redRectangle.draw();
  18.     System.out.println("\nRectangle of red bold border");
  19.     boldShapeDecorator.draw();
  21.     // 也可以直接这样使用，给对象增加多个装饰
  22.     System.out.println("-----------");
  23.     Shape shape = new RedShapeDecorator(new BoldShapeDecorator(new Circle()));
  24.     shape.draw();
  25. }

步骤 6

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

Rectangle of red bold border
Shape: Rectangle
Border Color: Red
Border Font: Bold
-----------
Shape: Circle
Border Font: Bold
Border Color: Red