JAVA设计模式 之九 装饰模式
装饰模式(装饰设计模式)详解
在现实生活中,常常需要对现有产品增加新的功能或美化其外观,如房子装修、相片加相框等。
在软件开发过程中,有时想用一些现存的组件。这些组件可能只是完成了一些核心功能。但在不改变其结构的情况下,可以动态地扩展其功能。
所有这些都可以釆用装饰模式来实现。
装饰模式的定义与特点
装饰(Decorator)模式的定义:指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式,它属于对象结构型模式。
装饰(Decorator)模式的主要优点有:
- 采用装饰模式扩展对象的功能比采用继承方式更加灵活。
- 可以设计出多个不同的具体装饰类,创造出多个不同行为的组合。
其主要缺点是:装饰模式增加了许多子类,如果过度使用会使程序变得很复杂。
装饰模式的结构与实现
通常情况下,扩展一个类的功能会使用继承方式来实现。但继承具有静态特征,耦合度高,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。如果使用组合关系来创建一个包装对象(即装饰对象)来包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下,为其提供额外的功能,这就是装饰模式的目标。下面来分析其基本结构和实现方法。
1. 模式的结构
装饰模式主要包含以下角色。
- 抽象构件(Component)角色:定义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:实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。
- 抽象装饰(Decorator)角色:继承抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其子类扩展具体构件的功能。
- 具体装饰(ConcreteDecorator)角色:实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附加的责任。
装饰模式的结构图如图 1 所示。
图1 装饰模式的结构图
2. 模式的实现
装饰模式的实现代码如下:
package decorator;
public class DecoratorPattern
{public static void main(String[] args){Component p=new ConcreteComponent();p.operation();System.out.println("---------------------------------");Component d=new ConcreteDecorator(p);d.operation();}
}
//抽象构件角色
interface Component
{public void operation();
}
//具体构件角色
class ConcreteComponent implements Component
{public ConcreteComponent(){System.out.println("创建具体构件角色"); } public void operation(){System.out.println("调用具体构件角色的方法operation()"); }
}
//抽象装饰角色
class Decorator implements Component
{private Component component; public Decorator(Component component){this.component=component;} public void operation(){component.operation();}
}
//具体装饰角色
class ConcreteDecorator extends Decorator
{public ConcreteDecorator(Component component){super(component);} public void operation(){super.operation();addedFunction();}public void addedFunction(){System.out.println("为具体构件角色增加额外的功能addedFunction()"); }
}
程序运行结果如下:
创建具体构件角色
调用具体构件角色的方法operation()
---------------------------------
调用具体构件角色的方法operation()
为具体构件角色增加额外的功能addedFunction()
装饰模式的应用实例
【例1】用装饰模式实现游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的变身。
分析:在《恶魔战士》中,游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的原身是一个可爱少女,但当她变身时,会变成头顶及背部延伸出蝙蝠状飞翼的女妖,当然她还可以变为穿着漂亮外衣的少女。这些都可用装饰模式来实现,在本实例中的“莫莉卡”原身有 setImage(String t) 方法决定其显示方式,而其 变身“蝙蝠状女妖”和“着装少女”可以用 setChanger() 方法来改变其外观,原身与变身后的效果用 display() 方法来显示(点此下载其原身和变身后的图片),图 2 所示是其结构图。
图2 游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的结构图
程序代码如下:
package decorator;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
public class MorriganAensland
{public static void main(String[] args){Morrigan m0=new original();m0.display();Morrigan m1=new Succubus(m0);m1.display();Morrigan m2=new Girl(m0);m2.display();}
}
//抽象构件角色:莫莉卡
interface Morrigan
{public void display();
}
//具体构件角色:原身
class original extends JFrame implements Morrigan
{private static final long serialVersionUID = 1L;private String t="Morrigan0.jpg";public original(){super("《恶魔战士》中的莫莉卡·安斯兰"); }public void setImage(String t){this.t=t; }public void display(){ this.setLayout(new FlowLayout());JLabel l1=new JLabel(new ImageIcon("src/decorator/"+t));this.add(l1); this.pack(); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); this.setVisible(true);}
}
//抽象装饰角色:变形
class Changer implements Morrigan
{Morrigan m; public Changer(Morrigan m){this.m=m;} public void display(){m.display();}
}
//具体装饰角色:女妖
class Succubus extends Changer
{public Succubus(Morrigan m){super(m);} public void display(){setChanger();super.display(); }public void setChanger(){((original) super.m).setImage("Morrigan1.jpg"); }
}
//具体装饰角色:少女
class Girl extends Changer
{public Girl(Morrigan m){super(m);} public void display(){setChanger();super.display(); }public void setChanger(){((original) super.m).setImage("Morrigan2.jpg"); }
}
程序运行结果如图 3 所示。
图3 游戏角色“莫莉卡·安斯兰”的变身
装饰模式的应用场景
前面讲解了关于装饰模式的结构与特点,下面介绍其适用的应用场景,装饰模式通常在以下几种情况使用。
- 当需要给一个现有类添加附加职责,而又不能采用生成子类的方法进行扩充时。例如,该类被隐藏或者该类是终极类或者采用继承方式会产生大量的子类。
- 当需要通过对现有的一组基本功能进行排列组合而产生非常多的功能时,采用继承关系很难实现,而采用装饰模式却很好实现。
- 当对象的功能要求可以动态地添加,也可以再动态地撤销时。
装饰模式在 Java 语言中的最著名的应用莫过于 Java I/O 标准库的设计了。例如,InputStream 的子类 FilterInputStream,OutputStream 的子类 FilterOutputStream,Reader 的子类 BufferedReader 以及 FilterReader,还有 Writer 的子类 BufferedWriter、FilterWriter 以及 PrintWriter 等,它们都是抽象装饰类。
下面代码是为 FileReader 增加缓冲区而采用的装饰类 BufferedReader 的例子:
BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader("filename.txtn));String s=in.readLine();
装饰模式的扩展
装饰模式所包含的 4 个角色不是任何时候都要存在的,在有些应用环境下模式是可以简化的,如以下两种情况。
(1) 如果只有一个具体构件而没有抽象构件时,可以让抽象装饰继承具体构件,其结构图如图 4 所示。
图4 只有一个具体构件的装饰模式
(2) 如果只有一个具体装饰时,可以将抽象装饰和具体装饰合并,其结构图如图 5 所示。
图5 只有一个具体装饰的装饰模式
JAVA设计模式 之九 装饰模式相关推荐
- java设计模式之九外观模式(Facade)
外观模式是为了解决类与类之家的依赖关系的,像spring一样,可以将类和类之间的关系配置到配置文件中,而外观模式就是将他们的关系放在一个Facade类中,降低了类类之间的耦合度,该模式中没有涉及到接口 ...
- Java设计模式(十九):解释器设计模式
1. 应用场景 给定一个语言后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器.客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子.(如:360读取lua脚本,这个细节的实现就是解释器模式) ...
- Java设计模式:半透明装饰模式
通常的装饰模式是透明装饰模式.本文写一个半透明装饰模式. /*** 一个通用的抽象批条模型.* * @author zhangfly**/ public interface Document {voi ...
- Java设计模式(九)责任链模式 命令模式
(十七)责任链模式 责任链模式的目的是通过给予多个对象处理请求的机会,已解除请求发送者与接受者之间的耦合关系.面对对象的开发力求对象之前保持松散耦合,确保对象各自的责任最小化.这种设计能够使得系统更加 ...
- Java设计模式(九)—— 中介者模式
中介者模式是指一种用一个中介对象来封装一系列的对象交互.中介者使个对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变他们之间的交互. 适合中介者模式的情景如下: 许多对象以复杂的方式交互, ...
- Java设计模式(九)—中介者模式、备忘录模式、解释器模式
本章目录标题 第21章 中介者模式 21.1 应用场景:智能家居 21.2 传统方式 21.3 中介者模式 21.4 应用案例:智能家居 21.5 中介者模式的注意事项 第22章 备忘录模式 22.1 ...
- Java设计模式(十二) 策略模式
策略模式介绍 策略模式定义 策略模式(Strategy Pattern),将各种算法封装到具体的类中,作为一个抽象策略类的子类,使得它们可以互换.客户端可以自行决定使用哪种算法. 策略模式类图 策略模 ...
- 【每天一个java设计模式(完)】 - 四万字实现23种设计模式(附示例源码)
什么是设计模式:[每天一个java设计模式(零)] - 设计模式基本概念及七大设计原则 创建型模式 工厂模式:[每天一个java设计模式(一)] - 工厂模式 抽象工厂模式: [每天一个java设计模 ...
- 【每天一个java设计模式(十八)】 - 观察者模式
观察者模式的定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新.这种模式有时又称作发布-订阅模式.模型-视图模式,它是对象行为型模式. 观察者 ...
最新文章
- Microsoft Visual Studio Learning Pack 2.0
- 作业帮、猿辅导、学而思们,正在经历自己的高考
- 肿瘤动物模型中需要注意的伦理问题
- Python 机器学习 利用sklearn构建决策树的实现 2
- IT前景---网络工程师规划之路
- Apache ActiveMQ
- 清除centos上面kde软件的一个脚本,基本好用
- 智慧工地视频监控系统解决方案
- 程序猿生存指南-51 杭城相会
- 机器学习笔试面试题目 二
- 禁止页面在浏览器中打开 只能在微信内核浏览器中打开
- 用c语言做一个五子棋程序,C语言制作简单五子棋游戏
- Mac OS系统使用笔记
- quot;title_activity_distquot; is not translated in quot;zh-rCNquot; (Chinese: China)
- Qt界面中如何嵌入网页?
- [转载]集成电路芯片IC封装技术的发展
- postgrepSQL
- 使用条件分布模态流进行多变量概率时序预测
- 第一台鸿蒙手机是,华为够谨慎的,第1台预装鸿蒙系统的,是一台4G手机?
- 第三周-周测-Rhizomys