21. 装饰模式
定义
装饰模式(Decorator Pattern)：动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。
通俗理解
在生活当中，我们会遇到有许多关于“装饰”的东西。买的房子，多数都是毛坯房，然后我们要用白灰、地砖、吊灯之类的装饰一下；每一个女生，在出门之前，都会把自己打扮得漂漂亮亮的，涂一下口红、弄个美瞳、穿件漂亮的衣服，把自己打扮一番；挂一副字画，不会马上把它挂到墙上，而是用个相框装起来，框着，防止潮湿，也能够让字画更漂亮。
这就是装饰模式，简单的讲，就是在本来的物体上，加上一层壳，让这个东西好看或者好用一点。
如果不使用装饰模式，我们的生活会怎么样？装修房子，不装修了，通过抵押的方式，把现在的毛坯房抵押出去，买一套精装的。女生出门不化妆了，生个漂亮的女儿，美若天仙，根本不需要化妆就可以迷倒一片人的那种。画框也不用装了，再画一幅，直接画到有框的纸上。我们重新买一套房、生个女儿、在框上画一幅画，付出的成本有多高？大家心里有有个数。当然，这个实例在生活中，就太过于夸张，基本是违背常理的，程序上又何尝不是？如果不使用装饰模式，通过继承子类的方式去实现新的功能，我们需要创建多少个子类才可以？这在生活当中是一个很大的开销，在程序上也会是一个很大的开销。
装饰模式，在代码层面的表示，就是在new Obj(new Obj2(new Obj3))；通过构造器的嵌套，实现更多的功能。
示例
业务按照装饰相框来示例。
渣渣程序
画接口与各个实现
public interface IPrinter {
void info();
}
public class NativePrinter implements IPrinter {
public void info() {
System.out.println("====普通的画====");
}
}
public class FramePrinter extends NativePrinter {
public void frame() {
System.out.println("===装饰了相框的画===");
}
}
public class BlackFramePrinter extends FramePrinter {
public void blackFrame() {
System.out.println("====装饰了黑色相框的画====");
}
}
程序主入口
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 普通的画
IPrinter nativePrinter = new NativePrinter();
nativePrinter.info();
// 装饰了相框的画
IPrinter framePrinter = new FramePrinter();
framePrinter.info();
((FramePrinter) framePrinter).frame();
// 装饰了黑色相框的画
IPrinter blackFramePrinter = new BlackFramePrinter();
blackFramePrinter.info();
((BlackFramePrinter) blackFramePrinter).frame();
((BlackFramePrinter) blackFramePrinter).blackFrame();
}
}
//====普通的画====
//====普通的画====
//===装饰了相框的画===
//====普通的画====
//===装饰了相框的画===
//====装饰了黑色相框的画====
上面面临的问题就是子类的不断膨胀，如果我需要添加一个新的功能都需要添加一个子类，不可理喻。
优化
那么既然是继承出现的问题，那么我们就采用关联的方式吧。设计的原则当中，有一条是组合优先于继承，正好能够用上。
怎么关联呢？首先定义一个需要被继承者的成员变量，通过构造器注入或者是setter注入，对成员变量进行初始化的动作。
类图
image
程序
接口以及普通的实现
public interface IPrinter {
void info();
}
public class NativePrinter implements IPrinter {
public void info() {
System.out.println("====普通的画====");
}
}
装饰器基类
public abstract class BaseDecorator implements IPrinter {
private IPrinter printer;
public BaseDecorator(IPrinter printer) {
this.printer = printer;
}
@Override
public void info() {
printer.info();
}
}
具体的装饰器
public class BlackFrameDecorator extends BaseDecorator {
public BlackFrameDecorator(IPrinter printer) {
super(printer);
}
public void info(){
super.info();
System.out.println("装饰了黑色相框的画");
}
}
public class FrameDecorator extends BaseDecorator {
public FrameDecorator(IPrinter printer) {
super(printer);
}
public void info() {
super.info();
System.out.println("装饰了相框的画");
}
}
程序主入口
public class Main {
public static void main(String[] args) {
IPrinter nativePrinter = new NativePrinter();
IPrinter framePrinter = new FrameDecorator(nativePrinter);
IPrinter blackFramePrinter = new BlackFrameDecorator(framePrinter);
blackFramePrinter.info();
}
}
//====普通的画====
//装饰了相框的画
//装饰了黑色相框的画
优点
- 扩展一个类的功能的时候，不需要使用到继承，避免了类的无限膨胀；
- 动态扩展对象功能，多次装饰之后，让对象的功能更强大；
- 构建类和装饰类独立变化，符合开闭原则。
缺点
- 多层装饰类比较复杂，出bug时候不知道问题出在哪一层；
- 创建了不必要的对象。
应用场景
- 动态扩展类，为类提供附加的功能；
- 动态增加功能，而且功能可以动态撤销；
- 为一批兄弟类进行改装或者加装功能。
实例
JDK的java.io无尽的嵌套。
吐槽
就是为了替代继承而弄的。
