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Java 装饰器模式详解

[日期:2017-06-24] 来源:Linux社区  作者:赵彦军 [字体: ]

前言

在前几篇文章中,着重介绍了Java 中常见的 IO 相关知识,在学习的过程中,发现 IO 包中是用了大量的装饰器模式,为了彻底的学习 IO,今天就来揭开装饰器模式的面纱。

为了弄明白装饰器模式的本质,我查看了很多资料,发现有很多文章要么说的很苦涩,要么举的例子不恰当。

其实我们可以这样理解装饰器模式, 就拿自己举例子,你把自己裸体的样子,想象成被装饰的对象。你的鞋子,你的寸衣,你的外套,你的手表,你的帽子 等等,都是你的装饰物,你和这些装饰物,是装饰和被装饰的关系。

实例展示

好了,现在我们用代码的方法去理解这样概念。

首先,我们发现,不管是裸体的人,还是你的鞋子、帽子,都有展示的功能,我们称之为show 方法。

我们定义一个接口,它具有展示的功能,也就是show() , 

package com.user;

/**
 * 定义接口
 * @author T
 *
 */
public interface AbstractPerson {

    //具有展示的功能
    void show() ;
} 

现在应该定义一个裸体的自己了,Me 类

package com.user;

/**
 * 定义一个具体的人,就是被装饰者
 * @author T
 *
 */
public class Me implements AbstractPerson {

    @Override
    public void show() {
        System.out.println( "什么都没穿,我展示的是裸体");
    }

} 

下面该定义,鞋子,帽子,手表等 装饰物,等等先别急,我们应该先定义一个鞋子,帽子,手表的抽象父类 AbstractClothes 。 其实抽象的父类有一个构造函数,构造函数里面的参数是抽象的人类,这里的用法很巧妙,这也是能够实现装饰功能的一个必不可少的步骤。

package com.user;

/**
 * 定义抽象装饰物
 * @author T
 *
 */
public abstract class AbstractClothes implements AbstractPerson {

    AbstractPerson abstractPerson ;

    public AbstractClothes( AbstractPerson abstractPerson ){
        this.abstractPerson = abstractPerson ;
    }

    @Override
    public void show() {
        abstractPerson.show();
    }

}

 下面开始定义,帽子装饰物  Hat 类, 继承 AbstractClothes 类

package com.user;

/**
 * 帽子装饰物
 * @author T
 *
 */
public class Hat extends AbstractClothes {

    public Hat(AbstractPerson abstractPerson) {
        super(abstractPerson);
    }
    
    @Override
    public void show() {
        super.show();
        say();
    }
    
    public void say(){
        System.out.println( "我展示一个帽子");
    }

} 

定义鞋子装饰类 Shoes ,   继承 AbstractClothes 类

package com.user;

/**
 * 鞋子装饰物
 * @author T
 *
 */
public class Shoes extends AbstractClothes {

    public Shoes(AbstractPerson abstractPerson) {
        super(abstractPerson);
    }
    
    @Override
    public void show() {
        super.show();
        say();
    }
    
    public void say(){
        System.out.println( "我展示一双鞋子");
    }
} 

创建测试类 Test

package com.user;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        //创建被装饰者
        Me me = new Me() ;

        //裸体的人被装饰了帽子 ,具有了展示帽子的能力
        Hat hat = new Hat( me ) ;

        // 带了帽子的人被装饰了鞋子,具有了展示鞋子的本领
        Shoes shoes = new Shoes( hat ) ;

        shoes.show();
    }
}
复制代码

 运行结果:

什么都没穿,我展示的是裸体
我展示一个帽子
我展示一双鞋子

装饰器模式的类图

在学习完了一个小例子之后,我们试着总结出装饰器模式的类图。

装饰器模式类图:

Java 装饰器模式详解 

  • Component抽象构件角色:真实对象和装饰对象有相同的接口。这样,客户端对象就能够以与真实对象相同的方式同装饰对象交互。
  • ConcreteCompoent具体构建角色(真实对象):定义一个将要接收附加责任的类。
  • Decorator装饰角色:持有一个抽象构件的引用。装饰对象接受所有客户端的请求,并把这些请求转发给真实的对象。这样,就能在真实对象调用前后增加新的功能。
  • ConcreteDecorate具体装饰角色:负责给构件对象增加新的功能。

装模式在Java I/O库中的应用

IO流实现细节:

  • Component抽象构件角色:io流中的InputStream,OutputStream,Reader,Writer
  • ConcreteComponent具体构件角色:io流中的FileInputStream,FileOutputStream
  • Decorate装饰角色:持有抽象构件的引用,FilterInputStream,FilterOutputStream
  • ConcreteDecorate具体装饰角色:负责给构件对象添加新的责任,BufferedInputStream,BufferedOutputStream等

优点

  •  扩展对象功能,比继承灵活,不会导致类个数急剧增加。
  • 可以对一个对象进行多次装饰,创造出不同行为的组合,得到功能更加强大的对象。
  • 具体构件类和具体装饰类可以独立变化,用户可以根据需要自己增��新的 具体构件子类和具体装饰子类。

缺点

  • 产生很多小对象。大量小的对象占据内存,一定程度上影响性能。
  • 装饰模式易出错,调试排查比较麻烦。

总结

  • 装饰模式(Decorate)也叫包装模式(Wrapper)
  • 装饰模式降低系统的耦合度,可以动态的增加或删除对象的责任,并使得需要装饰的具体构建类和具体装饰类可以独立变化,以便增加新的具体构建类和具体装饰类。

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2017-06/145138.htm

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