结构型模式之装饰器模式

题外话

设计模式之前已经看过一遍书了，但是只是有个模糊的印象，经过一段时间的开发思考，打算写写设计模式的应用。

介绍

装饰模式顾名思义就是对原有的东西增加一些包装，再原有的基础上增添东西。如果我们想扩展已有的功能，首先会想到继承，通过重写父类方法，super来调用父类的实现，再添加自己的额外逻辑。而装饰器模式是一种替代继承的方案，可以扩展扩展已有的功能。装饰器模式实际就是给一个对象添加一些新的功能，是动态的增加，相比于继承增加子类更加灵活。

例子

假如原类是一个汽车类，汽车类作为原类有运输功能。但是现在要给不同的汽车上装额外的功能，一个汽车上可以听音乐功能，一个汽车上可以上网功能；
如果想要增加新功能，不可以直接修改原类的代码，那么增添一个包装类，对原有的汽车类进行扩展。

1. 抽象构造角色

// 抽象构造角色
public interface ICar {

    public void transport();
}

2. 具体构造角色

// 具体构造角色
public class CarImpl implements ICar{

    @Override
    public void transport() {
        System.out.println("运输货物！");
    }
}

3. 抽象装饰角色

//抽象装饰角色
public abstract class DecoratorCar implements ICar {
    
    private ICar iCar;

    public DecoratorCar(ICar iCar) {
        this.iCar = iCar;
    }

    public void transport() {
        iCar.transport();
    }
}

4. 具体装饰角色

// 具体装饰角色
public class ConcreteCarA extends DecoratorCar{
    
    public ConcreteCarA(ICar iCar) {
        super(iCar);
    }

    public void transport() {
        super.transport();
        System.out.println("听音乐");
    }
}

main测试：

public static void main(String[] args) {    
    ICar iCar = new CarImpl();
    ICar concreteCarA = new ConcreteCarA(iCar);
    concreteCarA.transport();
}

实际应用中的设计

使用缓冲流读取文件的例子，分析第一句中装饰器模式的设计应用。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:/BugReport.txt"));
    int length = 0;
    byte[] arr = new byte[2048];
        
    while ((length = bis.read(arr)) != -1) {
        System.out.println(new String(arr, 0, length));
    }
        
    bis.close();
}

① 抽象构造角色：

public abstract class InputStream implements Closeable {

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return read(b, 0, b.length);
    }
}

② 具体构造角色：

public class FileInputStream extends InputStream {
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return readBytes(b, 0, b.length);
    }
}

③ 抽象装饰角色：

public class FilterInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;

    protected FilterInputStream(InputStream in) {
        this.in = in;
    }
}

④ 具体装饰角色：

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
    public BufferedInputStream(InputStream in) {
        this(in, defaultBufferSize);
    }
    
    public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
        super(in);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return readBytes(b, 0, b.length);
    }
}

说明：
此功能就是在FileInputStream文件流装饰上缓存的功能。目标也是增强文件流的功能。关键点在于抽象装饰角色是否持有抽象构造角色的引用，引用抽象构造角色就间接引用了具体构造角色，这样就可以通过构造器传入来实现装饰进而达到功能的增强。

总结

1. 装饰类实际就是一个为原有类增添新功能的模式（也可以为原功能删除，但是得是原类方法级层次上的，方法体内是不可以的）。
2. 装饰类其实也把核心的功能和装饰的功能分开了。