装饰者

Intent

为对象动态添加功能。

Class Diagram

装饰者（Decorator，抽象类，比如下面的CondimentDecorator）和具体组件（ConcreteComponent，实现类，比如下面的DarkRoast饮料）都继承自组件（Component，接口，比如下面的饮料），具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象，而装饰者组合了一个组件，这样它可以装饰其它装饰者或者具体组件。所谓装饰，就是把这个装饰者套在被装饰者之上，从而动态扩展被装饰者的功能。装饰者的方法有一部分是自己的，这属于它的功能，然后调用被装饰者的方法实现，从而也保留了被装饰者的功能。可以看到，具体组件应当是装饰层次的最低层，因为只有具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象。

Implementation

设计不同种类的饮料，饮料可以添加配料，比如可以添加牛奶，并且支持动态添加新配料。每增加一种配料，该饮料的价格就会增加，要求计算一种饮料的价格。
下图表示在 DarkRoast 饮料上新增新添加 Mocha 配料，之后又添加了 Whip 配料。DarkRoast 被 Mocha 包裹，Mocha 又被 Whip 包裹。它们都继承自相同父类，都有 cost() 方法，外层类的 cost() 方法调用了内层类的 cost() 方法。

// 饮料接口
public interface Beverage {
    double cost();
}
// DarkRoast饮料
public class DarkRoast implements Beverage {
    @Override
    public double cost() {
        return 1;
    }
}
// HouseBlend饮料
public class HouseBlend implements Beverage {
    @Override
    public double cost() {
        return 1;
    }
}
// 装饰者抽象类，成员包含一个饮料对象，因为要对他进行增强
// 实现了饮料接口，就具有了饮料的方法
public abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;
}
// 配料Milk，继承装饰者
public class Milk extends CondimentDecorator {
    public Milk(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    @Override
    public double cost() {
        return 1 + beverage.cost();
    }
}
// 配料Mocha，继承装饰者
public class Mocha extends CondimentDecorator {
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    @Override
    public double cost() {
        return 1 + beverage.cost();
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 实例化一杯HouseBlend饮料
        Beverage beverage = new HouseBlend();
        // 经过Mocha装饰一下，得到增强的饮料
        beverage = new Mocha(beverage);
        beverage = new Milk(beverage);
        System.out.println(beverage.cost());
    }
}
3.0

设计原则

类应该对扩展开放，对修改关闭：也就是添加新功能时不需要修改代码。饮料可以动态添加新的配料，而不需要去修改饮料的代码。
不可能把所有的类设计成都满足这一原则，应当把该原则应用于最有可能发生改变的地方。

JDK

java中有两个地方使用了装饰者模式，io，SynchronizedCollection。

• SynchronizedCollection这种通过实现Collection接口，然后自己把接口的方法都实现了一遍，并且使用了组合的方式，对每个方法增加了新的功能，最后还返回接口对象，面向接口编程。这就是典型的装饰者模式。
• java的io是可以不停的功能扩展的。FileInputStream是基础的字节io，BufferedInputStream和DataInputStream可以对FileInputStream进行功能扩充

• java.io.BufferedInputStream(InputStream)
• java.io.DataInputStream(InputStream)
• java.io.BufferedOutputStream(OutputStream)
• java.util.zip.ZipOutputStream(OutputStream)
• java.util.Collections#checkedList|Map|Set|SortedSet|SortedMap