一、饰器者模式介绍
装饰者模式定义：在不改变原有对象的基础上附加功能，相比生成子类更灵活。
适用场景：动态的给一个对象添加或者撤销功能。
优点：可以不改变原有对象的情况下动态扩展功能，可以使扩展的多个功能按想要的顺序执行，以实现不同效果。
缺点：更多的类，使程序复杂
类型：结构型。
类图：
源码分析中的典型应用
- Java I/O 中的装饰者模式
- Spring Session 中的装饰者模式
- Mybatis 缓存中的装饰者模式
二、给系统添加日志，安全、限流示例
一般系统的安全、日志、限流等业务无关代码可以抽离出来，在Controller前后用切面改造，模板方法模式可以部分解决这个问题：
public abstract class BaseAspect {
Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BaseCommand.class);
public void execute(){
//记录日志
logger.debug("..start..");
//过滤跨站脚本攻击
paramXssAspect();
//限制速率
doRateLimit();
doBusiness();
logger.debug("..end..");
}
public abstract void doBusiness();
}
class PlaceOrderAspect extends BaseAspect {
@Override
public void doBusiness() {
//下单操作
}
}
class PayOrderAspect extends BaseAspect {
@Override
public void doBusiness() {
//支付操作
}
}
在父类中已经把”乱七八糟“的非业务代码写好了，只留了一个抽象方法等子类去实现，子类变的很清爽，只需关注业务逻辑就可以了。
这种方式最大的缺陷就是父类会定义一切：要执行那些非业务代码，以什么顺序执行等等，子类只能无条件接受。如果有一个子类，不限制速率，那么它也没有办法把它去掉。
利用装饰者模式，针对上面的问题，可以变的很灵活。
//最高层抽象组件
interface IAspect {
String doHandlerAspect();
}
//基本被装饰类
class AspectImpl implements IAspect{
@Override
public String doHandlerAspect() {
return "裸跑代码.";
}
}
abstract class AbstractDecorator implements IAspect{
//很重要,组合抽象构件到自己的类中
private IAspect aspect;
public AbstractDecorator(IAspect aspect) {//通过IAspect构造自己
this.aspect = aspect;
}
@Override
public String doHandlerAspect() {
return this.aspect.doHandlerAspect();
}
}
附加记录日志，安全，限流功能：
class LoggerAspect extends AbstractDecorator{
public LoggerAspect(IAspect aspect){
super(aspect);
}
@Override
public String doHandlerAspect() {
return super.doHandlerAspect()+"+记录日志.";
}
}
class ParamXssAspect extends AbstractDecorator{
public ParamXssAspect(IAspect aspect){
super(aspect);
}
@Override
public String doHandlerAspect() {
return super.doHandlerAspect()+"+过滤危险字符.";
}
}
class LimitAspect extends AbstractDecorator{
public LimitAspect(IAspect aspect){
super(aspect);
}
@Override
public String doHandlerAspect() {
return super.doHandlerAspect()+"+限流.";
}
}
测试一下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
IAspect aspect = new LimitAspect(new ParamXssAspect(new LoggerAspect(new AspectImpl())));
System.out.println(aspect.doHandlerAspect());
}
}
运行结果：
------
裸跑代码.+记录日志.+过滤危险字符.+限流.
------
通过上面可以看出，装饰者模式可以任意次序组装功能，是不是很灵活？另外，也可以把上述三个功能封装成注解@Log、@ParamXss、@AccessLimit，实现可拔插。如果读者想看注解功能完整实现，可以参考我的这个项目：SpringBoot+JWT+Shiro+MybatisPlus实现Restful快速开发后端脚手架
三、源码中的装饰者模式
3.1、Java IO中是体现最明显的装饰者模式。
它基于字符流(InputStream/OutputStream) 和 字节流(Reader/Writer)作为基类，下面画出InputStream、Reader的部分类图：
这里总结几种常用流的应用场景：
| 流名称 | 应用场景 |
|---|---|
| ByteArrayInputStream | 访问数组，把内存中的一个缓冲区作为 InputStream 使用，CPU从缓存区读取数据比从存储介质的速率快10倍以上 |
| StringBufferInputStream | 把一个 String 对象作为。InputStream。不建议使用，在转换字符的问题上有缺陷 |
| FileInputStream | 访问文件，把一个文件作为 InputStream ，实现对文件的读取操作 |
| PipedInputStream | 访问管道，主要在线程中使用，一个线程通过管道输出流发送数据，而另一个线程通过管道输入流读取数据，这样可实现两个线程间的通讯 |
| SequenceInputStream | 把多个 InputStream 合并为一个 InputStream . “序列输入流”类允许应用程序把几个输入流连续地合并起来 |
| DataInputStream | 特殊流，读各种基本类型数据,如byte、int、String的功能 |
| ObjectInputStream | 对象流，读对象的功能 |
| PushBackInputStream | 推回输入流，可以把读取进来的某些数据重新回退到输入流的缓冲区之中 |
| BufferedInputStream | 缓冲流，增加了缓冲功能 |
3.2、Spring Session中的ServletRequestWrapper（Response也一样）的装饰者模式。
public class ServletRequestWrapper implements ServletRequest {
private ServletRequest request;//组合抽象接口到自己的类中
public ServletRequestWrapper(ServletRequest request) {//可以构造自己
if(request == null) {
throw new IllegalArgumentException("Request cannot be null");
} else {
this.request = request;
}
}
public ServletRequest getRequest() {
return this.request;
}
public void setRequest(ServletRequest request) {
if(request == null) {
throw new IllegalArgumentException("Request cannot be null");
} else {
this.request = request;
}
}
//省略...
}
3.3、Spring Cache中的TransactionAwareCacheDecorator的装饰者模式。
其实从类名就可以看出。
public class TransactionAwareCacheDecorator implements Cache {
private final Cache targetCache;//把Cache组合到自己类中
public TransactionAwareCacheDecorator(Cache targetCache) {//通过Cache构造自己
Assert.notNull(targetCache, "Target Cache must not be null");
this.targetCache = targetCache;
}
public <T> T get(Object key, Class<T> type) {
return this.targetCache.get(key, type);
}
public void put(final Object key, final Object value) {
// 判断是否开启了事务
if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
// 将操作注册到 afterCommit 阶段
TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
public void afterCommit() {
TransactionAwareCacheDecorator.this.targetCache.put(key, value);
}
});
} else {
this.targetCache.put(key, value);
}
}
// ...省略...
}
3.4、Mybatis中的装饰者。
Cache为抽象构件类，PerpetualCache为具体构件类，decorators包下的类为装饰类，这里没有抽象装饰类。
参考：
《码农翻身》刘欣
原文链接：从源码角度理解Java设计模式——装饰者模式