浅谈设计模式--装饰者模式(Decorator Pattern)

挖了设计模式这个坑,得继续填上。继续设计模式之路。这次讨论的模式,是

装饰者模式(Decorator Pattern)

装饰者模式,有时也叫包装者(Wrapper),主要用于静态或动态地为一个特定的对象增加新的特性,而不影响这个对象的类(allows behavior to be added to an individual object, either statically or dynamically, without affecting the behavior of other objects from the same class)。

装饰者模式,主要用处是,灵活方便地增加特性到特定的对象上。请看下面的例子:

 /**
* Coffee interface defines the functionality of Coffee implemented by decorator
* @author YYC
*
*/
public interface ICoffee { double getCost(); String getIngredients(); } /**
* extension of a simple coffee without any extra ingredients
* @author YYC
*
*/
public class SimpleCoffee implements ICoffee{ public double getCost() {
return 1;
} public String getIngredients() {
return "Coffee";
} } /**
* abstract decorator class - note that it implement Coffee interface
* @author YYC
*
*/
public abstract class CoffeDecorator implements ICoffee { protected final ICoffee decoratedCoffee;
protected String ingredientSeparator = ","; public CoffeDecorator(ICoffee decoratedCoffee) {
this.decoratedCoffee = decoratedCoffee;
} public double getCost(){
return decoratedCoffee.getCost();
} public String getIngredients(){
return decoratedCoffee.getIngredients();
} }

首先对于装饰者模式而已,一个公共的接口是必须的,在这里是ICoffee,代表咖啡的抽象接口。然后需要有一个简单的实现类以及一个装饰者的抽象类,作为具体装饰者的父类。接下来的是具体的装饰者类:

 /**
* Decorator Milk that mixes milk with coffee
* @author YYC
*
*/
public class Milk extends CoffeDecorator { public Milk(ICoffee decoratedCoffee) {
super(decoratedCoffee);
} public double getCost() {
return super.getCost() + 0.5;
} public String getIngredients() {
return super.getIngredients() + ingredientSeparator + "Milk";
} } /**
* @author YYC
* Decorator Sprinkles that mixes sprinkles with coffee
*/
public class Sprinkles extends CoffeDecorator { public Sprinkles(ICoffee decoratedCoffee) {
super(decoratedCoffee);
} public double getCost() {
return super.getCost() + 1.2;
} public String getIngredients() {
return super.getIngredients() + ingredientSeparator + "Sprinkles";
} }

具体的装饰者类,继承抽象装饰者类,并具体实现抽象装饰者类的方法,达到将新的特性(milk/sprinkles)加到原来的类(coffee)的目的。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        ICoffee c = new SimpleCoffee();
System.out.println("Cost: " + c.getCost() + "; Ingredients: " + c.getIngredients()); c = new Milk(c);
System.out.println("Cost: " + c.getCost() + "; Ingredients: " + c.getIngredients()); c = new SimpleCoffee();
c = new Sprinkles(c);
System.out.println("Cost: " + c.getCost() + "; Ingredients: " + c.getIngredients()); c=new SimpleCoffee();
c = new Milk(new Sprinkles(c));
System.out.println("Cost: " + c.getCost() + "; Ingredients: " + c.getIngredients()); } } /*
* output:
* Cost: 1.0; Ingredients: Coffee
* Cost: 1.5; Ingredients: Coffee,Milk
* Cost: 2.2; Ingredients: Coffee,Sprinkles
* Cost: 2.7; Ingredients: Coffee,Sprinkles,Milk
*/

抽象类理解起来并不困难,而且相当实用,很多时候比创建子类更加灵活。在Java里java.io.BufferedReader/FileReader/Reader都有使用这个模式。

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。

参考:

http://javapapers.com/design-patterns/decorator-pattern/

http://www.cnblogs.com/god_bless_you/archive/2010/06/10/1755212.html

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