裝飾者模式

裝飾者模式

裝飾模式指的是在不必改變原類文件和使用繼承的情況下，動態地擴展一個對象的功能。它是通過創建一個包裝對象，也就是裝飾來包裹真實的對象。

首先來分析一下爲什麼使用裝飾者模式。例如，讓一個對象添加一個新的功能，我們第一想到的就是創建一個類來繼承這個類，然後添加新的功能方法。這種方式在大部分簡單的場景中是可取的，可是也有一些複雜的情況。例如，各種功能之間要相互組合使用，拿手抓餅來說吧，一個手抓餅裏面可以加各種食材，比如加個烤腸，加個雞蛋等等，我以前上班的時候路過地鐵站都會買一個手抓餅當早餐，既美味，又方便。平時的時候我加一個雞蛋，一份青菜，當我發工資的時候我就闊綽一把，加一個雞蛋，一份青菜，再加一個烤腸。可見手抓餅裏的東西是可以隨意組合的，假如說我們用繼承的方式，我想加一個雞蛋和一份青菜，那麼我就要創建一個子類來繼承手抓餅，在子類中組合雞蛋和青菜。如果我想加一個雞蛋一份青菜和一根烤腸，那麼我就要再創建一個子類來繼承手抓餅，在子類中組合雞蛋青菜和烤腸。當然，可能月底了，沒錢了，我只加一個雞蛋，那麼就又多了一種組合方式，可見，這種組合方式是特別多的，如果使用繼承，那麼子類將會多到爆炸。過些時候老闆又推出了新的食品，可以加裏脊肉了，那麼多一種食品，它們的組合方式將會成幾何的方式增長，顯然這種場景下，使用繼承的方式是不可取的，那麼這個時候就可以使用裝飾者模式了。

裝飾模式的使用場景：

1. 需要擴展一個類的功能，或給一個類添加附加職責。

2. 需要動態的給一個對象添加功能，這些功能可以再動態的撤銷。

3. 需要增加由一些基本功能的排列組合而產生的非常大量的功能，從而使繼承關係變的不現實。

4. 當不能採用生成子類的方法進行擴充時。一種情況是，可能有大量獨立的擴展，爲支持每一種組合將產生大量的子類，使得子類數目呈爆炸性增長。另一種情況可能是因爲類定義被隱藏，或類定義不能用於生成子類。

裝飾模式的優點：

1. 符合設計模式中的多用組合，少用繼承和開閉原則

2. 通過使用不同的具體裝飾類以及這些裝飾類的排列組合，設計師可以創造出很多不同行爲的組合。

示例代碼:

抽象手抓餅接口：

/**
 * 手抓餅抽象
 */
public interface HandPancake {
    String description(); //描述
    float price();       //價格
}

創建手抓餅實例：

public class Pancake implements HandPancake{
    private String description="煎餅";
    private float price =4;
    @Override
    public String description() {
        return description;
    }

    @Override
    public float price() {
        return price;
    }
}

抽象手抓餅組合的食材基類：

public abstract class Decorator implements HandPancake{
    protected HandPancake handPancake;
    public Decorator(HandPancake handPancake){
        this.handPancake=handPancake;
    }
}

創建雞蛋食材實例：

public class Egg extends Decorator {
    private String description="雞蛋";
    private float price =1;
    public Egg(HandPancake handPancake){
        super(handPancake);
    }
    @Override
    public String description() {
        return  handPancake.description()+"+"+description;
    }

    @Override
    public float price() {
        return handPancake.price()+price;
    }
}

創建青菜食材實例：

public class Greens extends Decorator {

    private String description="青菜";
    private float price =0.5f;
    public Greens(HandPancake handPancake) {
        super(handPancake);
    }

    @Override
    public String description() {
        return handPancake.description() + "+" + description;
    }

    @Override
    public float price() {
        return handPancake.price() + price;
    }
}

創建熱狗食材實例：

public class HotDog extends Decorator {
    private String description="熱狗";
    private float price =2;
    public HotDog(HandPancake handPancake) {
        super(handPancake);
    }

    @Override
    public String description() {
        return handPancake.description() + "+" + description;
    }

    @Override
    public float price() {
        return handPancake.price() + price;
    }
}

現在可以自由搭配買手抓餅了

/**
 * 手抓餅4元
 * 加雞蛋1元
 * 加熱狗2元
 * 加青菜0.5元
 * 上海手抓餅好貴啊，現在我都不吃了
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HandPancake pancake = new Pancake();    //一份手抓餅
        pancake = new Egg(pancake);             //加個雞蛋
        pancake = new Greens(pancake);          //加點青菜
        System.out.println("你買的是:" + pancake.description() + "\t總計:" + pancake.price() + "元");
        pancake = new HotDog(pancake);          //再加根烤腸吧
        System.out.println("你買的是:" + pancake.description() + "\t總計:" + pancake.price() + "元");
    }
}

運行結果：

可以看到，使用裝飾者模式，各個食材之間可以隨意組合，並沒有出現類的爆炸性增長。在java中，裝飾者模式使用最經典的就是IO流了，大家可以去操作一下IO流，體會一下裝飾者模式的特點。