装饰者模式(Decorator Pattern)

装饰者模式(Decorator Pattern)

1.概述

23种设计模式之一，英文叫Decorator Pattern，又叫装饰者模式。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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.角色

在装饰模式中的各个角色有：
　　（1）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。
　　（2）具体构件（Concrete Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类。
　　（3）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。
　　（4）具体装饰（Concrete Decorator）角色：负责给构件对象添加上附加的责任。

8.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。

代码示例：

//测试代码public class StarbuzzCoffee {public static void main(String[] args){Beverage beverage = new Espresso();System.out.println(beverage.getDescription()+" $" + beverage.cost());Beverage beverage2 = new DarkRoast();beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Whip(beverage2);System.out.println(beverage2.getDescription()+ " $" + beverage2.cost());Beverage beverage3 = new HouseBlend();beverage3 = new Soy(beverage3);beverage3 = new Mocha(beverage3);beverage3 = new Whip(beverage3);System.out.println(beverage3.getDescription()+ " $" + beverage3.cost());}}

public abstract class Beverage{String description = "Unkownn Beverage";public String getDescription(){return description;}public abstract double cost();}

//让CondimentDecorator取代Beverage类，并且所有的调料都要实现此方法public abstract class CondimentDecorator extends Beverage{public abstract String getDescription();}

public class DarkRoast extends Beverage{public DarkRoast() {description = "DarkRoast";}public double cost() {return 0.99;}}

public class Decaf extends Beverage {public Decaf() {description = "Decaf";}public double cost() {return 1.99;}}

public class Espresso extends Beverage{public Espresso(){description = "Espresso";}public double cost(){return 1.05;}}

public class HouseBlend extends Beverage{public HouseBlend() {description = "HouseBlend";}public double cost() {return 0.89;}}

//调料Milk装饰者类，实现public class Milk extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Milk(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ",Milk";}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.1;}}

public class Mocha extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Mocha(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ",Mocha";}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.15;}}

public class Soy extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Soy(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ",Soy";}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.20;}}

public class Whip extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Whip(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ",Whip";}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.25;}}