④ 设计模式的艺术-10.装饰（Decorator）模式

职责

　　装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态的扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

　　装饰模式是一种用于代替继承的技术，无需通过继承增加子类就能扩展对象的新功能，使用对象的关联关系代替继承关系，更加灵活，同时避免类型体系的快速膨胀。

　　1，不改变原类文件。

　　2，不使用继承。

　　3，动态扩展。

实现细节

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。

ConcreteComponent 具体构件角色(真实对象)：

　　 io流中的FileInputStream、FileOutputStream

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。

ConcreteDecorator具体装饰角色：

　　负责给构件对象增加新的责任。

装饰（Decorator）模式代码示例

代码

package com.cnki.decorator;

/**
 * 抽象构建
 * @author Administrator
 *
 */
public interface ICar {
    void move();
}

//ConcreteComponent 具体构件角色(真实对象)
class Car implements ICar {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("陆地上跑！");
    }
}

//Decorator装饰角色
class SuperCar implements ICar {
    protected ICar car;
    public SuperCar(ICar car) {
        super();
        this.car = car;
    }

    @Override
    public void move() {
        car.move();
    }
}

//ConcreteDecorator具体装饰角色
class FlyCar extends SuperCar {

    public FlyCar(ICar car) {
        super(car);
    }

    public void fly(){
        System.out.println("天上飞！");
    }

    @Override
    public void move() {
        super.move();
        fly();
    }

}

//ConcreteDecorator具体装饰角色
class WaterCar extends SuperCar {

    public WaterCar(ICar car) {
        super(car);
    }

    public void swim(){
        System.out.println("水上游！");
    }

    @Override
    public void move() {
        super.move();
        swim();
    }

}

//ConcreteDecorator具体装饰角色
class AICar extends SuperCar {

    public AICar(ICar car) {
        super(car);
    }

    public void autoMove(){
        System.out.println("自动跑！");
    }

    @Override
    public void move() {
        super.move();
        autoMove();
    }

}

测试

package com.cnki.decorator;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Car car  = new Car();
        car.move();

        System.out.println("增加新的功能，飞行----------");
        FlyCar flycar = new FlyCar(car);
        flycar.move();

        System.out.println("增加新的功能，水里游---------");
        WaterCar  waterCar = new WaterCar(car);
        waterCar.move();

        System.out.println("增加两个新的功能，飞行，水里游-------");
        WaterCar waterCar2 = new WaterCar(new FlyCar(car));
        waterCar2.move();

//        Reader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("d:/a.txt"))));

    }
}

开发中使用的场景

　　IO中输入流和输出流的设计

　　Swing包中图形界面构件功能

　　Servlet API 中提供了一个request对象的Decorator设计模式的默认实现类HttpServletRequestWrapper，HttpServletRequestWrapper 类，增强了request对象的功能。

　　Struts2中，request，response,session对象的处理

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

　　Decorator装饰角色：

　　持有一个抽象构件的引用：io流中的FilterInputStream、FilterOutputStream

　　ConcreteDecorator具体装饰角色：

　　负责给构件对象增加新的责任。Io流中的BufferedOutputStream、BufferedInputStream等。

小结　　

优点

　　装饰模式（Decorator）也叫包装器模式（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职责，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。

　　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

　　具体构建类和具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要自己增加新的具体构件子类和具体装饰子类。

　　总之呢，装饰器模式就是一个可以非常灵活的动态扩展类功能的设计模式，它采用组合的方式取代继承，使得各个功能的扩展更加独立和灵活。

缺点

　　产生很多小对象。大量小对象占据内存，一定程度上影响性能。

　　装饰模式易于出错，调试排查比较麻烦。

装饰模式和桥接模式的区别

　　两个模式都是为了解决过多子类对象问题。但他们诱因不一样。

　　桥模式是对象自身现有机制沿着多个维度变化，是既有部分不稳定。

　　装饰模式是为了增加新的功能。