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Java —— Decorator 装饰器模式
- 简介
- 用处
- 简单例子
- - 结构
  - 代码
- 涉及角色
- 相关的设计模式
- 应用实例
- - 优点
  - 缺点
- 使用场景
- 注意事项
- 代码

Java —— Decorator 装饰器模式

结构型模式
装饰边框与被装饰物的一致性

简介

首先看一个比喻：
假设有一块蛋糕，涂上奶油，其它什么有不加，就是奶油蛋糕。如果加上草莓，就是草莓蛋糕。如果再加上一块黑色巧克力，上面用白色巧克力写上名，然后插上蜡烛，就变成一块生日蛋糕。
无论是蛋糕、奶油蛋糕、草莓蛋糕还是生日蛋糕，它们的核心都是蛋糕。

允许一个现有对象，添加新的功能，同时，不改变其结构。
这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

用处

动态地给一个对象添加一些额外的指责。就增加功能来说，装饰器模式较生成子类更为灵活。

简单例子

示例中的程序功能是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：

+-------------+
| Hello,world.|
+-------------+

结构

	说明
Display	用于显示字符串的抽象类
StringDisplay	用于显示单行字符串的类
Border	用于显示装饰边框的抽象类
SideBorder	用于显示左右边框的类
FullBorder	用于显示上下左右边框的类
Main	测试类

代码

Display
显示多行字符串的抽象类

public abstract class Display {/*** 获取横向字符数* @return*/public abstract int getColumns();/*** 获取纵向行数* @return*/public abstract int getRows();/*** 获取row行的字符串* @param row* @return*/public abstract String getRowText(int row);/*** 显示全部*/public final void show() {for(int i=0; i<getRows(); i++) {System.out.println(getRowText(i));}}}

StringDisplay
显示单行字符串的类，肩负着Display类中声明的抽象方法

public class StringDisplay extends Display {/*** 要显示的字符串*/private String string;/*** 通过参数传入显示的字符串* @return*/public StringDisplay(String string) {this.string = string;}/*** 字节数* @return*/@Overridepublic int getColumns() {return string.getBytes().length;}/*** 行数是1* @return*/@Overridepublic int getRows() {return 1;}/*** 仅当row为0时返回值* @param row* @return*/@Overridepublic String getRowText(int row) {if(row == 0) {return string;} else {return null;}}
}

Border
装饰边框的抽象类【通过继承，装饰边框与被装饰物具有了相同的方法】

public abstract class Border extends Display {/*** 表示被装饰物*/protected Display display;/*** 在生成实例时通过参数指定被装饰物* @param display*/protected Border(Display display) {this.display = display;}}

SideBorder
具体的装饰边框 "|"

public class SideBorder extends Border {/*** 表示装饰边框的字符*/private char borderChar;/*** 通过构造函数指定Display和装饰边框字符* @param display* @param ch*/public SideBorder(Display display, char ch) {super(display);this.borderChar = ch;}/*** 字符数为字符串字符数加上两侧边框字符数* @return*/@Overridepublic int getColumns() {return 1 + display.getColumns() + 1;}/*** 行数即被装饰物的行数* @return*/@Overridepublic int getRows() {return display.getRows();}/*** 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* @param row* @return*/@Overridepublic String getRowText(int row) {return borderChar + display.getRowText(row) + borderChar;}
}

FullBorder
在字符串上下左右都加上装饰边框

public class FullBorder extends Border {public FullBorder(Display display) {super(display);}/*** 字符数为被装饰物的字符数加上两侧边框字符数* @return*/@Overridepublic int getColumns() {return 1 + display.getColumns() + 1;}/*** 行数为被装饰物的行数加上上下边框的行数* @return*/@Overridepublic int getRows() {return 1 + display.getRows() + 1;}/*** 指定的那一行的字符串* @param row* @return*/@Overridepublic String getRowText(int row) {if(row == 0) {// 下边框return "+" + makeLine('-', display.getColumns()) + "+";} elseif(row == display.getRows() + 1) {// 上边框return "+" + makeLine('-', display.getColumns()) + "+";} else {// 其它边框return "|" + display.getRowText(row - 1) + "|";}}/*** 生成一个重复count次字符ch的字符串* @param ch* @param count* @return*/private String makeLine(char ch, int count) {StringBuffer buf = new StringBuffer();for(int i=0; i<count; i++) {buf.append(ch);}return buf.toString();}}

Main

public class Main {public static void main(String[] args) {// 显示单行字符串的类（相当于蛋糕的核心蛋糕[蛋糕胚子]）Display b1 = new StringDisplay("Hello, world.");// 具体的装饰边框 "|"Display b2 = new SideBorder(b1, '#');// 在字符串上下左右都加上装饰边框Display b3 = new FullBorder(b2);b1.show();b2.show();b3.show();Display b4 = new SideBorder(new FullBorder(new FullBorder(new SideBorder(new FullBorder(new StringDisplay("你好， 世界。")),'*'))),'/');b4.show();}
}

运行结果

Hello, world.
#Hello, world.#
+---------------+
|#Hello, world.#|
+---------------+
/+-----------------+/
/|+---------------+|/
/||*+-----------+*||/
/||*|你好， 世界。|*||/
/||*+-----------+*||/
/|+---------------+|/
/+-----------------+/

Main时序图

涉及角色

Component
增加功能时核心角色。
以上述比喻来说，装饰前的蛋糕就是Component角色。Component角色只是定义蛋糕的接口（API）。
示例中，由Display代表此角色。
ConcreteComponent
实现Component角色定义的具体蛋糕。
示例中，StringDisplay代表此角色。
Decorator（装饰物）
具有与Component角色相同的接口（API）。在它内部保存了被装饰对象 —— Component角色。Decorator知道自己要装饰的对象。
示例中，Border代表此角色。
ConcreteDecorator（具体的装饰物）
具体的Decorator角色。
示例中，SideBorder和FullBorder代表此角色。

应用实例

孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。
不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点

装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点

多层装饰比较复杂。

使用场景

扩展一个类的功能。
动态增加功能，动态撤销。

注意事项

可代替继承。

代码

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