Decorator模式------装饰边框与被装饰物的一致性

》》不断地为对象装饰的设计模式称为Decorator 模式。

2. 示例程序

》》功能：给文字添加装饰边框。这里所谓的装饰边框是指用“ - ” “ + ” “ | ”

等字符组成的边框。

》》类的一览表

》》示例程序的类图

3. 代码实现

》》 Display 抽象类

/*** Display 是可以显示多行字符串的抽象类*  getColumns() 用于获取横向字符数，是抽象方法，需要子类去实现*  getRows() 用于获取纵向字符数，是抽象方法，需要子类去实现*  getRowText( int row ) 用于获取指定的某一行的字符串，是抽象方法，需要子类去实现*  show() 方法是显示所有的字符串的方法。show() 方法使用了 getRows() 和 getRowText() 等抽象方法，这属于 Template Method 模式*/
public abstract  class Display {public abstract  int getColumns();             // 获取横向字符数public abstract  int getRows();                //  获取纵向字符数public abstract  String getRowText(int row);   // 获取第 row 行的字符数public final void show(){                     // 全部显示for(int i = 0 ; i < getRows() ; i++){System.out.println(getRowText(i));}}
}

》》StringDisplay 类

/*** StringDisplay 类是用于显示单行字符串的类。* StringDisplay 类是 Display 类的子类*/
public class StringDisplay extends  Display{private String string ;                // 要显示的字符串public StringDisplay(String string){   // 通过参数传入要显示的字符串this.string = string;}@Overridepublic int getColumns() {return string.getBytes().length;  // 字符数}@Overridepublic int getRows() {return 1;                          // 行数是 1}@Overridepublic String getRowText(int row) {   // 仅当 row 为 0 时返回值if(row == 0 ){return string;}else{return null;}}
}

》》Border 类

/***  Border 类是装饰边框的抽象类。虽然它所表示的是装饰边框，但它也是 Display 类的子类。*  通过继承，装饰边框与被装饰物具有了相同的方法。具体而言， Border 类继承了父类 getColumns  getRows  getRowText  show*   等各方法。从接口（API）角度而言，装饰边框（Border）与被装饰物（Display）具有相同的方法也就意味着它们具有一致性。*/
public abstract  class Border extends  Display{protected  Display display ;                // 被装饰物protected  Border(Display display){          // 在生成实例时通过参数指定被装饰物this.display = display;}
}

》》 SideBorder 类

/***  SideBorder 类是一种具体的装饰边框，是 Border 类的子类*  SideBorder 类用指定的字符（borderChar）装饰字符串的左右两侧*/
public class SideBorder extends  Border {private char borderChar ;                         // 表示装饰边框的字符public SideBorder( Display display , char ch ){    // 通过构造函数指定 Display 和 装饰边框字符super(display);this.borderChar = ch;}@Overridepublic int getColumns() {                         // 字符数为字符串数加上两侧边框字符数return 1+ display.getColumns() +1 ;}@Overridepublic int getRows() {                           // 行数即被装饰物的行数return display.getRows();}@Overridepublic String getRowText(int row) {              // 指定的那一行的字符串为被装饰物的字符串，加上两侧的边框的字符return borderChar + display.getRowText(row) + borderChar ;}
}

》》FullBorder 类

/*** FullBorder 类，是 Border 类的子类。* SideBorder 类会在字符串的左右两侧加上装饰边框，而 FullBorder 类则会在字符串的上下左右都加上装饰边框。* 在 SideBorder 类中可以指定边框的字符，而在 FullBorder 类中，边框的字符是固定的。*/
public class FullBorder extends  Border {public FullBorder(Display display){super(display);}@Overridepublic int getColumns() {                                              // 字符数为被装饰物的字符数加上两侧边框的字符数return 1+ display.getColumns() +1 ;}@Overridepublic int getRows() {return  1 + display.getRows() +1 ;                                 // 行数为被装饰物的行数加上上下边框的行数}@Overridepublic String getRowText(int row) {                                     // 指定的那一行的字符串if( row == 0 ){                                                      //下边框return "+"+ makeLine('-' , display.getColumns())  + "+";}else if(row == display.getRows() + 1 ) {                            // 上边框return "+" + makeLine('-', display.getColumns()) + "+";}else{return "|" + display.getRowText( row - 1 ) + "|";               // 其他边框}}private String makeLine( char ch , int count ){   // 生成一个重复 count 次数字符 ch 的字符串StringBuffer buf = new StringBuffer();for( int i = 0 ; i < count ; i++){buf.append(ch);}return buf.toString();}
}

》》 Main 类

/***  Main 类是用于测试程序行为的类。在Main 类中一共生成了 4 个实例，即 b1~ b4 ，它们的作用分别如下所示：*  b1 : 将 “Hello , world .”不加装饰地直接显示出来*  b2 : 在 b1 的两侧加上装饰边框 “#”*  b3 : 在 b2 的上下左右加上边框*  b4 : 为“你好，世界。”加上多重边框*/
public class Main {public static void main(String[] args){Display b1 = new StringDisplay("Hello , world.");b1.show();System.out.println("-------------------------------------------------------------");Display b2 = new SideBorder(b1 , '#');b2.show();System.out.println("-------------------------------------------------------------");Display b3 = new FullBorder(b2);b3.show();System.out.println("-------------------------------------------------------------");Display b4 = new SideBorder(new FullBorder(new StringDisplay("你好，世界。")),'#');b4.show();}}

》》上面代码的执行效果如下：

》》 b3 、 b2 、 b1 的对象图

4. Decoraotor 模式中的登场角色

*** Component

增加功能时的核心角色，在示例程序中，由抽象类 Display 类扮演此角色。

*** ConcreteComponent

该角色是实现了 Component 角色所定义的接口（API）的具体实现。

在示例程序中，由 StringDisplay 类扮演此角色

*** Decorator（装饰物）

该角色具有与 Component 角色相同的接口（API）。在它的内部保存了被装饰对象

Component 角色。 Decorator 角色知道自己要装饰的对象。在示例程序中，由 Border

类扮演此角色。

*** ConcreteDecorator （具体的装饰物）

该角色具体的 Decorator 角色。在示例程序中，由 SideBorder 类和 FullBorder 类扮演

此角色。

5. 扩展思路的要点

》》接口（API）的透明性

****　在 Decorator 模式中，装饰边框和被装饰物具有一致性（具有相同的接口 API）

**** 即使被装饰物被边框装饰起来了，接口（API）也不会被隐藏起来，其他类依然可以

调用该接口中的方法。这就是接口（API）的 “ 透明性 ” 。

***** 得益于接口（API）的透明性， Decorator 模式中也形成了类似于 Composite 模式中

的递归结构。也就是说，装饰边框里面的“ 被装饰物 ”实际上又是别的物体的“ 装饰边框 ”。

就像是剥洋葱时以为洋葱心要出来了，结果却发现还是皮。

***** Decorator模式虽然与 Composite 模式一样，都具有递归结构，但是它们的使用目的不同。

%%% Decorator 模式的主要目的是通过添加装饰物来增加对象的功能。

》》在不改变被装饰物的前提下增加功能

***** 在 Decorator 模式中，装饰边框与被装饰物具有相同的接口（API）。虽然接口（API）

是相同的，但是越装饰，功能则越多。

***** 不修改被装饰的类即可增加功能

***** Decorator 模式使用了委托。对 “ 装饰边框 ” 提出的要求（调用装饰边框的方法）会被转交

（委托）给“ 被装饰物 ”去处理。

》》可以动态地增加功能

***** Decorator 模式中用到了委托，它使类之间形成了弱关联关系。因此，不用改变框架代码，

就可以生成一个与其他对象具有不同关系的新对象。

》》只需要一些装饰物即可添加许多功能

***** 使用 Decorator 模式可以为程序添加许多功能。只要准备一些装饰边框，即使这些装饰边框

都只是具有非常简单的功能，也可以将它们自由组合成为新的对象。

***** Decorator 模式就是可以应对多功能对象的需求的一种模式。

》》 java.io 包与 Decorator 模式

***** java.io 包是用于输入输出（Input / Output ， I / O ）的包。

》》导致增加许多很小的类

***** Decorator 模式的一个缺点是会导致程序中增加许多功能类似的很小的类。

6. 相关的设计模式

》》 Adapter 模式

*****　Decorator 模式可以在不改变被装饰物的接口（API）的前提下，为被装饰物

添加边框（透明性）

*****　Adapter 模式用于适配两个不同的接口（API）。

》》 Stragety 模式

***** Decorator 模式可以像改变被装饰物的边框或是为被装饰物添加多重边框那样，

来增加类的功能

*****　Stragety 模式通过整体地替换算法来改变类的功能。

7. 延伸：继承和委托中的一致性

（一致性：即“ 可以将不同的东西当作同一种东西看待”）

》》继承 ----- 父类和子类的一致性

***** 子类和父类具有一致性。

》》委托 ----- 自己和被委托对象的一致性

　　 ***** 使用委托让接口具有透明性时，自己和被委托对象具有一致性。

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