Java设计模式-装饰者设计模式

一.装饰者设计模式简介

1.装饰者设计模式的概念：

装饰模式指的是在不改变原类文件和不使用继承的情况下，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。IO体系中用到了此设计模式

2.装饰者设计模式举例：

public class PersonDemo {    public static void main(String[] args) {        Person p = new Person();        //将被包装类的对象传入包装类的对象        NewPerson p1 = new NewPerson(p);        //调用包装类的方法，此方法经过了包装类的扩展补充，同时还可以使用被包装类中此方法的功能        p1.chifan();    }//被包装类class Person{    void chifan(){        System.out.println("吃饭");    }}//包装类class NewPerson{    private Person p ;    NewPerson(Person p){        this.p = p;    }    //对被包装类的方法进行了扩展，增加了新的功能，同时还兼顾了被包装类已经有的功能    public void chifan(){        System.out.println("开胃酒");        p.chifan();        System.out.println("甜点");    }}

二.装饰者设计模式的在IO体系中的应用：

1.IO体系的分支体系Writer体系：

Writer

BufferedWriter
CharArrayWriter
StringWriter
PrintWriter

BufferedWriter就是一个包装类

2.BufferedWriter的构造方法：

方法 功能 BufferedWriter(Writer out) 创建一个使用默认输出缓冲区大小的缓冲字符输出流 BufferedWriter(Writer out, int sz) 创建一个使用给定输出缓冲区大小的新缓冲字符输出流

3.BufferedWriter部分源码：

public class BufferedWriter extends Writer {    //构造函数，可以使用Write类的子类作为参数构造BufferedWriter类的对象    public BufferedWriter(Writer out, int sz) {        super(out);        if (sz <= 0)            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");        this.out = out;        cb = new char[sz];        nChars = sz;        nextChar = 0;    }   //包装类BufferedWriter对被包装类（Write类的子类）的方法进行功能扩展，扩展之后write()方法既有被包装类（Write类的子类）的功能，也具备了使用缓冲区的能力   public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException {        synchronized (lock) {            ensureOpen();            if ((off < 0) || (off > cbuf.length) || (len < 0) ||                ((off + len) > cbuf.length) || ((off + len) < 0)) {                throw new IndexOutOfBoundsException();            } else if (len == 0) {                return;            }            if (len >= nChars) {                flushBuffer();                //调用了被包装类的write()方法，调用包装类的write()方法时还可以继续使用被包装类中该方法具有的功能                out.write(cbuf, off, len);                return;            }            int b = off, t = off + len;            while (b < t) {                int d = min(nChars - nextChar, t - b);                System.arraycopy(cbuf, b, cb, nextChar, d);                b += d;                nextChar += d;                if (nextChar >= nChars)                    flushBuffer();            }        }    }

4.设计BufferedWriter包装类的目的：

通常情况下，对一个类进行功能扩展，会创建继承这个类的子类，在子类中进行功能扩展。

Writer

CharArrayWriter
StringWriter
PrintWriter

对于Writer体系，CharArrayWriter，StringWriter，PrintWriter是三个使用不同方式向硬件输出数据的类，现在需要对这三个类进行功能扩展，使其能够在输出数据时使用缓冲区。
一个可行的方案（也是最常用最容易想到的方案），是对每个写一个继承该类的子类，在子类中添加缓冲区功能，即BufferedCharArrayWriter，BufferedStringWriter，BufferedPrintWriter。但是，这个方案有缺陷，Writer体系的成员众多，为每一个类写一个子类添加缓冲区功能，会创建很多新的类，使得原本庞大的体系更臃肿，所以，需要一个不用创建很多新的类的方案。
如果用装饰者模式来解决这歌问题，效果会非常好，只用创建一个类作为包装类，即BufferedWriter类，当Writer体系中的类（目标类）需要使用缓冲区功能时，则使用BufferedWriter类的构造方法，将目标类的对象作为参数，创建BufferedWriter类的对象，然后调用BufferedWriter类中对目标类扩展的可以使用缓冲区的方法

5.BufferedWriter包装类的使用：

案例：使用缓冲区（IO-01-字节流与字符流有提及缓冲区的实现方式及优点）执行PrintWriter类的功能

public class Writer{    public static void main(String[] args) {        //创建被包装类的对象        PrintWriter printWriter = new PrintWriter();        //使用PrintWriter（被包装类）的对象构造扩展有缓冲区功能BufferedWriter（包装类），同时设置缓冲区的大小为8192（1024*8）        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(printWriter,8192);        //调用writer()方法，使用缓冲区执行PrintWriter类的writer()方法        bufferedWriter.writer();    }