8：装饰器模式（结构型）（文末有项目连接）

目录与学习目标

1：从IO引入（奇怪的IO类）
2：基于继承的设计方案
3：基于装饰器模式的设计方案
4：实战例子（对IO类的各种增强）
5：实战例子（结束订单的积分抵扣）   
6：装饰器小结

1：从IO引入（奇怪的IO类）

Java IO 类库非常庞大和复杂，有几十个类，负责 IO 数据的读取和写入。
如果对 Java IO 类做一下分类，我们可以从下面两个维度将它划分为四类。具体如下所示：

基于这4个父类上 扩展出很多子类

曾经对 Java IO 的一些用法产生过很大疑惑：
我们打开文件 test.txt，从中读取数据。
其中，InputStream 是一个抽象类，FileInputStream 是专门用来读取文件流的子类。
BufferedInputStream 是一个支持带缓存功能的数据读取类，可以提高数据读取的效率。
需要先创建一个 FileInputStream 对象，然后再传递给 BufferedInputStream 对象来使用。
Java IO 为什么不设计一个继承 FileInputStream 并且支持缓存的 BufferedFileInputStream 类

    InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
    InputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
    byte[] data = new byte[128];
    while (bufferedInputStream.read(data) != -1) {
      //...
    }

    //继承 FileInputStream 并且支持缓存的 BufferedFileInputStream 类
   InputStream bufferedFileInputStream = new BufferedFileInputStream("A:\\test.txt");
   byte[] data = new byte[128];
   while (bufferedFileInputStream.read(data) != -1) {
    //...
}

2：基于继承的设计方案

如果 InputStream 只有一个子类 FileInputStream 的话，那我们在 FileInputStream 基础之上，再设计一个孙子类 BufferedFileInputStream，
也算是可以接受的，毕竟继承结构还算简单。
但实际上，继承 InputStream 的子类有很多。我们需要给每一个 InputStream 的子类，再继续派生支持缓存读取的子类。
除了支持缓存读取之外，如果我们还需要对功能进行其他方面的增强，
比如下面的 DataInputStream 类，支持按照基本数据类型（int、boolean、long 等）来读取数据。

    InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
    DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
    int data = dataInputStream.readInt();

     //继承 FileInputStream 并且支持基本数据类型的 dataFileInputStream  类
    InputStream dataFileInputStream = new DataFileInputStream("A:\\test.txt");
    int data = dataFileInputStream.readInt();

假如说这时候需要一个支持缓存、又支持按照基本类型读取数据的类，
那就要再继续派生出 BufferedDataFileInputStream 
那么后面会变得没完没了。

3：基于装饰器模式的设计方案

之前还讲到“组合优于继承”，可以“使用组合来替代继承”。
针对刚刚的继承结构过于复杂的问题，我们可以通过将继承关系改为组合关系来解决。
下面的代码展示了 Java IO 的这种设计思路。
 那装饰器模式就是简单的“用组合替代继承”吗？
当然不是。从 Java IO 的设计来看，装饰器模式相对于简单的组合关系，通常两个比较特殊的地方。
注意要有共同的接口类 或者 抽象类
1：第一个比较特殊的地方是：
    装饰器类和原始类继承同样的父类，这样我们可以对原始类“嵌套”多个装饰器类。
    我们对 FileInputStream 嵌套了两个装饰器类：
    BufferedInputStream 和 DataInputStream，让它既支持缓存读取，又支持按照基本数据类型来读取数据。
第二个比较特殊的地方是：
    装饰器类是对功能的增强，这也是装饰器模式应用场景的一个重要特点。
    拿比较相似的代理模式和装饰器模式来对比：
    代理模式中，代理类附加的是跟原始类无关的功能，
    装饰器模式中，装饰器类附加的是跟原始类相关的增强功能。

4：实战例子（对IO类的各种增强）

public class BufferedInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;
    protected BufferedInputStream(InputStream in) {
        System.out.println("提供支持缓存读取数据 功能");
        this.in = in;
    }
    //...实现基于缓存的读数据接口...
    @Override
    public int read() throws IOException {
        return 0;
    }
}
public class DataInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;
    protected DataInputStream(InputStream in) {
        System.out.println("提供基本类型读取数据 功能");
        this.in = in;
    }
    //...实现读取基本类型数据的接口
    @Override
    public int read() throws IOException {
        return 0;
    }
}

public class FileInputStreamDemo {
    public void FileInputStreamDemo() throws IOException {
        InputStream inputStream = new FileInputStream("A:\\test.txt");
        //BufferedInputStream  继承了 InputStream  提供支持缓存读取数据 功能
        InputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
        //DataInputStream  继承了 InputStream 提供基本类型读取数据 功能
        InputStream dataInputStream =new DataInputStream(bufferedInputStream);
        byte[] data = new byte[128];
        while (dataInputStream.read(data) != -1) {
            //...
        }
    }
}

5：实战例子（结束订单的积分抵扣）

1：正常的订单接口类（或者抽象类）   
2：正常的订单实现类（ 或者子类）
3：装饰器类 传入订单实现类 或者子类）  对其同名方法做了增强
4：调用时  
     可以使用  订单实现类（或者子类）   
     可以使用  订单实现类（或者子类）的 装饰器类

// 代理模式的代码结构(下面的接口也可以替换成抽象类)
public interface OrderService {:
    void finishOrder(int amount);
}

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Override
    public void finishOrder(int amount) {
        System.out.println("结束订单 扣除："+amount);
    }
}

public class OrderServiceImplDecorator implements OrderService {
    private OrderService orderService;
    public OrderServiceImplDecorator(OrderService orderService) {
        this.orderService = orderService;
    }
    @Override
    public void finishOrder(int amount) {
        //积分抵扣
        amount = amount -5;
        orderService.finishOrder(amount);
    }
}

public class OrderDecoratorDemoStart {
    public static void main(String[] args) {
        OrderService orderService =new OrderServiceImpl();
        orderService.finishOrder(10);
        //对OrderService 的实现类的具体方法做了增强
        OrderService orderServiceOther =new OrderServiceImpl();
        OrderService orderServiceDecorator =new OrderServiceImplDecorator(orderServiceOther);
        orderServiceDecorator.finishOrder(10);
    }
}

6：装饰器小结

装饰器模式主要解决继承关系过于复杂的问题，通过组合来替代继承。
1：它可以可以对原始类嵌套使用多个装饰器。
    注意：装饰器类需要跟原始类继承相同的抽象类或者实现相同接口类。
2：它主要的作用是给原始类添加增强功能。
    注意：装饰器类方法名 最好与原始类一致

项目连接

请配合项目代码食用效果更佳：
项目地址：
https://github.com/hesuijin/hesujin-design-pattern
Git下载地址：
https://github.com.cnpmjs.org/hesuijin/hesujin-design-pattern.git
demo-study模块  下 structure_design_pattern  decorator包