设计模式-装饰模式

装饰模式指的是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地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。

在装饰模式中的各个角色有：

• 抽象构件（Component）角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。 　　
• 具体构件（Concrete Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类。
• 装饰（Decorator）角色：持有一个构件（Component）对象的实例，并实现一个与抽象构件接口一致的接口。
• 具体装饰（Concrete Decorator）角色：负责给构件对象添加上附加的责任。

模式简化

1. 如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时，可以让Decorator继承Concrete Component。
2. 如果只有一个Concrete Decorator类时，可以将Decorator和Concrete Decorator合并。

角色关系UML如下:

若没有抽象构件的存在,uml图如下:

若具体装饰只有一个.uml图如下:

装饰模式的特点

（1） 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
（2） 装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）
（3） 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
（4） 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

适用性

以下情况使用Decorator模式
1. 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

优点

1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。

缺点

1. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。
3. 装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。

设计原则

1. 多用组合，少用继承。
   利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而，如果能够利用组合的做法扩展对象的行为，就可以在运行时动态地进行扩展。
2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。

装饰者与适配者模式的区别

1.关于新职责：适配器也可以在转换时增加新的职责，但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增加新职责的。
2.关于原接口：适配器模式是用新接口来调用原接口，原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口，系统对装饰的对象也通过原接口来完成使用。（增加新接口的装饰者模式可以认为是其变种–“半透明”装饰者）
3.关于其包裹的对象：适配器是知道被适配者的详细情况的（就是那个类或那个接口）。装饰者只知道其接口是什么，至于其具体类型（是基类还是其他派生类）只有在运行期间才知道。[1]

实际使用

java IO 流是典型的装饰模式。

生日礼物的装饰

UML图如下:

java代码:

抽象构件:

package demo3;/** *  * @ClassName: Gift * @Description: 抽象礼物 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午07:45:45 */public abstract class Gift {    /**     *      * @Title: packaging     * @Description:礼物包装     */    public abstract void packaging();}

具体构件:

package demo3;/** *  * @ClassName: BirthdayGift * @Description: 生日礼物 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午07:47:40 */public class BirthdayGift extends Gift {    /**     * 重写     */    @Override    public void packaging() {        System.out.println("包装盒");    }}

装饰:

package demo3;/** *  * @ClassName: GiftPackaging * @Description: 抽象装饰 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午07:54:02 */public class GiftPackaging extends Gift {    // 持有抽象礼物引用    private Gift gift;    /**     * 构造函数     *      * @param gift     */    public GiftPackaging(Gift gift) {        this.gift = gift;    }    /**     * 重写     */    @Override    public void packaging() {        gift.packaging();    }}

具体装饰:

package demo3;/** *  * @ClassName: SimplePackaging * @Description: 简单包装 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午08:03:07 */public class SimplePackaging extends GiftPackaging {    /**     * 构造函数     * @param gift     */    public SimplePackaging(Gift gift) {        super(gift);    }    /**     * 重写     */    @Override    public void packaging() {        System.out.println("===============简单包装===============");        super.packaging();        addColorSheet();    }    /**     *      * @Title: addColorSheet     * @Description:私有方法     */    private void addColorSheet() {        System.out.println("包彩纸");    }}

package demo3;/** *  * @ClassName: LuxuryPackaging * @Description: 奢华包装 * @author cheng * @date 2017-8-10 下午08:04:07 */public class LuxuryPackaging extends GiftPackaging {    /**     * 构造函数     *      * @param gift     */    public LuxuryPackaging(Gift gift) {        super(gift);    }    /**     * 重写     */    @Override    public void packaging() {        System.out.println("===============奢华包装===============");        super.packaging();        addColorSheet();        addCard();        addGiftBox();    }    /**     *      * @Title: addColorSheet     * @Description:私有方法     */    private void addColorSheet() {        System.out.println("包彩纸");    }    /**     *      * @Title: addCard     * @Description:私有方法     */    private void addCard() {        System.out.println("加贺卡");    }    /**     *      * @Title: addGiftBox     * @Description:私有方法     */    private void addGiftBox() {        System.out.println("加礼盒");    }}

测试:

package demo3;/** *  * @ClassName: ClientTest * @Description:测试  * @author cheng * @date 2017-8-10 下午08:05:42 */public class ClientTest {    public static void main(String[] args){        Gift gift1 = new BirthdayGift();        GiftPackaging giftPackaging1 = new SimplePackaging(gift1);        giftPackaging1.packaging();        Gift gift2 = new BirthdayGift();        GiftPackaging giftPackaging2 = new LuxuryPackaging(gift2);        giftPackaging2.packaging();    }}

运行结果: