装饰器模式

1/19/24About 5 min

装饰器模式，可以在不修改对象外观和功能的情况下添加或者删除对象功能。它可以使用一种对客户端来说是透明的方法来修改对象的功能，也就是使用初始类的子类实例对初始对象进行授权。装饰器模式来为对象动态地添加了额外的责任，这样就在不使用静态继承的情况下，为修改对象功能提供了灵活的选择。

主要角色

抽象构件（Component）：这是一个接口或抽象类，它定义了被装饰对象的接口。客户端通常通过这个接口与具体的实现类交互。
具体构件（ConcreteComponent）：实现了抽象构件接口的具体对象，它是原始对象，具有核心业务功能。装饰器可以用于增强或修改具体构件的行为。
抽象装饰（Decorator）：继承自抽象构件，实现了抽象构件的所有方法，并且包含一个指向抽象构件类型的引用，这样就可以在内部持有一个具体构件实例。抽象装饰为具体装饰器提供了一个统一的接口扩展点，允许在运行时动态地向具体构件添加新的职责或行为。
具体装饰（ConcreteDecorator）：是抽象装饰类的子类，除了重写并实现抽象装饰中的方法外，还可以在其基础上增加额外的功能。具体装饰器可以在调用其持有的具体构件的方法时，先执行自己的附加操作，然后将控制权传递给被装饰的对象，从而达到在不修改原有类的基础上动态扩展功能的目的。

代码实现

抽象构件

public abstract class Component {
    
    public abstract void operation();
}

具体构件

具体构件是抽象构件的实现，它里面的实现是最原始的逻辑。

public class ConcreteComponent extends Component {

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("Concrete component operation");
    }
    
}

抽象装饰器

写抽象装饰器，需要注意两个地方：

需要聚合原始构件。（以便进行行为扩展）
需要继承抽象构件。（装饰器首先是抽象构件的子类，这样行为才是一直的。只是它的实现可以是另外一种子构件，也可以是扩展其持有的子构件的行为）

public abstract class Decorator extends Component {
    private Component component;


    public Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    public Component getComponent() {
        return component;
    }

    public void setComponent(Component component) {
        this.component = component;
    }
}

具体装饰器

具体装饰器，由于持有具体构件的对象，并且它也是抽象构件的子类，因此一方面它可以扩展具体构件的功能，另一方面也可以重写具体构件。

ConcreteDecoratorA是一个扩展的例子。

public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {

    private String addedState;

    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }


    @Override
    public void operation() {
        this.addedState = "added";
        Component component = super.getComponent();
        if (component != null) {
            component.operation();
        }
        System.out.println("state added");
    }

}

ConcreteDecoratorB是一个重写的例子。

public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
    public ConcreteDecoratorB(Component component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        this.addedBehavior();
    }

    public void addedBehavior() {
        System.out.println("Added behavior B");
    }
}

调用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Component component = new ConcreteComponent();

        Decorator decoratorA = new ConcreteDecoratorA(component);
        Decorator decoratorB = new ConcreteDecoratorB(component);

        component.operation();
        System.out.println("========");
        decoratorA.operation();
        System.out.println("========");
        decoratorB.operation();

    }
}

结果如下：

与其他设计模式的对比

设计模式	主要功能	实现方式	适用场景
装饰器模式	动态扩展对象功能	组合 + 继承	需要动态添加/删除功能时
适配器模式	接口转换	继承或组合	接口不兼容时
代理模式	控制对象访问	组合	需要控制访问权限时
策略模式	算法替换	组合	算法需要频繁切换时