1.概述

装饰者模式是一种结构性设计模式，它能够动态地将新功能附加到对象上，却又不改变对象，在对象功能扩展方面，比继承更富有弹性，且符合开闭原则。这种模式创建了一个类，用来包装原有的类，在保证原来类的功能前提下，增加了额外的功能。本文将分析装饰者模式的概念及使用。

2.概念及使用

2.1 类图

装饰者类图如下：

上述类图包含了装饰着四个核心的部分：抽象组件（Component）、被装饰者(ConcreteComponent)、装饰者组件（Decorator）、具体装饰类（ConcreteDecorator），具体解释如下：

（1）抽象组件（Component）：抽象出一个接口，规范需要准备接受附加责任的对象；
（2）被装饰者(ConcreteComponent)：需要装饰的具体对象；
（3）装饰者组件（Decorator）：装饰者基类，用于持有组件对象的实例引用，装饰具体的组件对象；
（4）具体装饰（ConcreteDecorator）：负责给构件对象装饰附加的功能。

2.2 案例

顾客在奶茶店里点奶茶，奶茶有不同的品种：原味奶茶、黑糖珍珠奶茶、芒果耶奶奶茶等，店员也可以根据客户需要制作不同的奶茶。这里就可以用装饰者模式来对奶茶对象进行加工，生成顾客最终需要的奶茶。

编码如下：

//定义抽象组件（奶茶）
public interface MilkyTea {String makeTea();Double calCost();
}//定义被装饰者（这里以原味奶茶为基础）
public class PureMilkyTea implements MilkyTea {private Double cost;public Double getCost() {return cost;}public void setCost(Double cost) {this.cost = cost;}public String makeTea() {System.out.println("原味奶茶基础材料");return "pureMilkyTea";}public Double calCost() {System.out.println("原味奶茶基础价格为10元");setCost(10.0);return this.cost;}
}//定义装饰者组件
public abstract class Decorator implements MilkyTea{public MilkyTea milkyTea;public Decorator(MilkyTea milkyTea) {this.milkyTea = milkyTea;}abstract void addMilk();abstract void addMongo();abstract void addPearl();}//定义具体装饰类：芒果椰奶奶茶装饰类（MongoCocoTea）和黑糖珍珠奶茶装饰类（PearlyTea）
public class MongoCocoTea extends Decorator {public MongoCocoTea(MilkyTea milkyTea) {super(milkyTea);}@Overridevoid addMilk() {System.out.println("添加椰奶。。。");}@Overridevoid addMongo() {System.out.println("添加芒果。。。");}@Overridevoid addPearl() {System.out.println("添加珍珠。。。");}@Overridepublic String makeTea() {System.out.println("制作芒果椰奶奶茶。。。");milkyTea.makeTea();addMilk();addMongo();System.out.println("芒果椰奶奶茶制作完成");return "MongoCocoTea";}@Overridepublic Double calCost() {//原味奶茶价格Double price = milkyTea.calCost();//加椰奶价格price += 10;//加芒果价格price += 5;return price;}
}public class PearlyTea extends Decorator {public PearlyTea(MilkyTea milkyTea) {super(milkyTea);}@Overridevoid addMilk() {System.out.println("添加牛奶。。。");}@Overridevoid addMongo() {System.out.println("添加芒果。。。");}@Overridevoid addPearl() {System.out.println("添加黑糖珍珠。。。");}@Overridepublic String makeTea() {System.out.println("制作黑糖珍珠奶奶茶。。。");milkyTea.makeTea();addMilk();addPearl();System.out.println("黑糖珍珠奶茶制作完成");return "PearlyTea";}@Overridepublic Double calCost() {//原味奶茶价格Double price = milkyTea.calCost();//加牛奶价格price += 5;//加黑糖珍珠价格price += 8;return price;}
}//测试代码如下
public class Test {public static void main(String[] args) {PureMilkyTea pureMilkyTea = new PureMilkyTea();PearlyTea pearlyTea = new PearlyTea(pureMilkyTea);pearlyTea.makeTea();System.out.println("黑糖珍珠奶茶价格为" + pearlyTea.calCost());System.out.println("-------------------------------");MongoCocoTea mongoCocoTea = new MongoCocoTea(pureMilkyTea);mongoCocoTea.makeTea();System.out.println("芒果耶耶奶茶价格为：" + mongoCocoTea.calCost());}
}

运行结果如下：

2.3 装饰者模式在jdk源码中的应用

在JAVA的IO类中，体现了装饰者模式的应用，具体类图如下：

public abstract class InputStream implements Closeable{}是一个抽象组件（Component）；
public class FilterInputStream extends InputStream {}是一个装饰者类；
protected volatile InputStream in;这是具体的被装饰对象
public class DataInputStream extends FilterInputStream implements DataInput {} 是FilterInputStream的一个子类，也继承了被装饰对象InputStream。

2.4 装饰者优缺点

2.4.1 优点

1.装饰者模式提供了比继承更加符合开闭原则，具有更好的灵活性；因为继承是在静态期间确立关系，而装饰者是在运行时动态添加对象的功能；
2.解耦，通过增加子类方式来修改对象创建行为，这种通过增加而不是修改类的方式，是面向对象设计所推崇的。

2.4.2 缺点

1.会在系统中产生较多的类，造成系统臃肿；
2.使用难度较高，对设计人员抽象能力要求较高。

3.小结

1.装饰者模式一种结构性模式，它的作用是避免使用继承的方式来扩展对象的功能，而是通过动态添加的方式来增加功能；
2.装饰模式在使用时，需要根据场景进行抽象，选出关键的Component、ConcreteComponent、Decorator、ConcreteDecorator。

4.参考文献

1.《设计模式-可复用面向对象软件的基础》-Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson、John Vlissides
2.《可复用物联网Web3D框架的设计与实现》-程亮（知网）
3.https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4-尚硅谷设计模式
4.《大话设计模式》-程杰著

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