结构型模式 - 7 - 装饰者模式 - 《Java 设计模式》

定义：
概述：
设计原则：
- 1. 多用组合，少用继承。
- 2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。
具体例子：
- 用配置咖啡饮料做例子
java中使用的例子：
- io设计
装饰模式的特点
具体的实例

定义：

在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地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。

概述：

装饰者和被装饰对象有相同的超类型。
你可以用一个或多个装饰者包装一个对象。
既然装饰者和被装饰对象有相同的超类型，所以在任何需要原始对象（被包装的）的场合 ,可以用装饰过的对象代替它。
装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前与/或之后，加上自己的行为，以达到特定的目的。
对象可以在任何时候被装饰，所以可以在运行时动态地、不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象。

设计原则：

1. 多用组合，少用继承。

利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而，如果能够利用组合的做法扩展对象的行为，就可以在运行时动态地进行扩展。

2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。

具体例子：

用配置咖啡饮料做例子

比如，现在有一个饮料类（Beverage），向饮料中添加不同的配料（蒸奶（Steamed Milk）、豆浆（Soy）、摩卡（Mocha，也就是巧克力风味）或覆盖奶泡），就会配制出很多种不同的种类的饮料，其价格也随着添加的配料而变化，饮料店需要计算价格，如果用具体子类继承饮料类并考虑到所有组合的话，将是一个“类爆炸”：

更恶心的是，如果某种配料的价格有变化，就必须含有此配料相应的更改一些饮料子类的实现，记住：类应该对扩展开放，对修改关闭。应用装饰者模式，就像给对象穿衣服一样一层一层将拓展动态的添加上去，灵活多变有弹性。

java中使用的例子：

io设计

BufferedInputStream及LineNumberInputStream都扩展自FilterInputStream，而FilterInputStream是一个抽象的装饰类。

装饰模式的特点

装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）。
装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
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。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

适用性

需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

优点

Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。
符合开闭原则

缺点

这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。
装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。
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。

模式简化

如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时，可以让Decorator继承Concrete Component。
如果只有一个Concrete Decorator类时，可以将Decorator和Concrete Decorator合并。

装饰者与适配者模式的区别

1.关于新职责

适配器也可以在转换时增加新的职责，但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增加新职责的。

2.关于原接口

适配器模式是用新接口来调用原接口，原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口，系统对装饰的对象也通过原接口来完成使用。（增加新接口的装饰者模式可以认为是其变种—“半透明”装饰者）。

3.关于其包裹的对象

适配器是知道被适配者的详细情况的（就是那个类或那个接口）。装饰者只知道其接口是什么，至于其具体类型（是基类还是其他派生类）只有在运行期间才知道。

具体的实例

在装饰模式中的各个角色有：

抽象构件（Component）角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。
具体构件（Concrete Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类。
装饰（Decorator）角色：持有一个构件（Component）对象的实例，并实现一个与抽象构件接口一致的接口。
具体装饰（Concrete Decorator）角色：负责给构件对象添加上附加的责任。

以下示例中，ThirdParty.Java假定是一个现有的或者第三方的功能，因某种原因我们不能直接修改，它提供了一个sayMsg()的方法，而我们现在要做的是想在它的sayMsg()方法中增加一些我们想额外输出的内容，于是我们重写了一个Decorator.java类。MailTest.java是客户端测试程序。

IthirdParty.Java—抽象接口类

package decorator.saystr;
public interface IthirdParty {
    public String sayMsg();
}

ThirdParty.Java—具体类

public class ThirdParty implements IthirdParty {
    public String sayMsg() {
        return "hello";
    }
}

Decorator1.java 具体装饰类1

package decorator.saystr;
public class Decorator1 implements IThirdParty {
    private IThirdParty thirdParty;
    public Decorator1(IThirdParty thirdParty){
        this.thirdParty= thirdParty;
    }
    public String sayMsg(){
        return "1"+ thirdParty.sayMsg() + "1";
    }
}

Decorator1.java 具体装饰类2

package decorator.saystr;
public class Decorator2 implements IThirdParty {
    private IThirdParty thirdParty;
    public Decorator2(IThirdParty thirdParty){
        this.thirdParty= thirdParty;
    }
    public String sayMsg(){
        return "2"+ thirdParty.sayMsg() + "2";
    }
}

MailTest.java

package decorator.saystr;
public class MailTest {
    public static void main(String[] args){
        IthirdParty thirdPartyOne =new ThirdParty();
        IthirdParty decorator1 =new Decorator1(thirdPartyOne);
        IthirdParty decorator2 =new Decorator2(decorator1);
        System.out.println(decorator2.sayMsg());
    }
}