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JAVA设计模式--装饰者模式详解

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

JAVA设计模式--装饰者模式详解

JAVA设计模式--装饰者模式详解
    • 1. 定义
    • 2. 结构
    • 3. 案例
    • 4. 装饰者模式的好处:
    • 5. 使用场景
    • 6. JDK中用到装饰者模式的例子
    • 7. 静态代理和装饰者模式的区别

1. 定义

指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式。

2. 结构

装饰者模式中的角色:

  • 抽象构件(Component)角色 :定义一个抽象接口或者抽象类以规范准备接收附加责任的对象。
  • 具体构件(Concrete Component)角色 :实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。
  • 抽象装饰(Decorator)角色:继承或者实现抽象构件,并包含具体构件的实例,通过其子类扩展具体构件的功能。
  • 具体装饰(ConcreteDecorator)角色:实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附加的责任。
3. 案例

下面通过一个案例来简单理解装饰者模式的基本概念和具体实现。

案例场景:

假设618我们需要购买一台电脑,现有【官方标配】的基础款式可供选择,但是我们需要在此基础上,增加一块硬盘,并且购买无线鼠标,该场景可以用装饰者模式来实现,其类图如下所示:


其中:

  1. Computer类为抽象类,为抽象构件角色,其中有两个属性,desc为电脑描述,price为价格, 定义了其成员变量的getter与setter方法,并且定义了供子类实现的抽象方法(getCost),该方法返回当前商品的价格。
  2. XiaoComputer继承于抽象类Computer, 为具体构件角色,实现具体构件的功能,并可以通过装饰器进行装饰。
  3. Garnish类为抽象类,其继承于抽象构件Computer,并且与其为聚合关系,包含具体构件的实例。Garnish类在装饰者模式中为抽象装饰角色,供具体的装饰类实现。
  4. WirelessMouse类与HardDish类为具体的装饰角色,继承于Garnish类,可以对具体构件角色进行装饰。

下面通过代码展示具体的效果:

1.测试类Client代码如下:

package com.javamode.mydecorator;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        Computer computer = new XiaoComputer("Xiaomi pro14", 4999);
        System.out.println(computer.getDesc() + ": " + computer.getPrice() + "元");

        System.out.println("=======1.加装一块硬盘=======");
        computer = new HardDish(computer, "[+1T硬盘]", 799);
        System.out.println(computer.getDesc() + ": " + computer.getCost() + "元");

        System.out.println("=======2.加装一块硬盘=======");
        computer = new HardDish(computer, "[+512G硬盘]", 499);
        System.out.println(computer.getDesc() + ": " + computer.getCost() + "元");

        System.out.println("=======3.加一个鼠标=======");
        computer = new WirelessMouse(computer, "[+鼠标]", 299);
        System.out.println(computer.getDesc() + ": " + computer.getCost() + "元");

    }
}

实验结果:

其他类的实现代码如下:
Computer类:

package com.javamode.mydecorator;

public abstract class Computer {
    
    private String desc;
    private float price;

    public Computer(String desc, float price) {
        this.desc = desc;
        this.price = price;
    }

    public Computer() {
    }

    public String getDesc() {
        return desc;
    }

    // 该方法需要返回,当前过购买物件的总价值。
    public abstract float getCost();

    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }

    public float getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }


}

2. 具体构件类 XiaoComputer

package com.javamode.mydecorator;

public class XiaoComputer extends Computer{
    

    public XiaoComputer(String desc, float price) {
        super(desc, price);
    }

    @Override
    public float getCost() {
        return getPrice();
    }
}

3.装饰器类Garnish

package com.javamode.mydecorator;

public abstract class Garnish extends Computer{

    
    private Computer computer;

    public Garnish(Computer computer, String desc, float price) {
        super(desc, price);
        this.computer = computer;
    }

    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }

    public void setComputer(Computer computer) {
        this.computer = computer;
    }
}

4.WirelessMouse类与HardDish类

package com.javamode.mydecorator;

public class HardDish extends Garnish{


    public HardDish(Computer computer, String desc, float price) {
        super(computer, desc, price);
    }

    @Override
    public float getCost() {
        return getComputer().getCost() + getPrice();
    }


    public String getDesc() {
        return getComputer().getDesc() +" " + super.getDesc();
    }
}

public class WirelessMouse extends Garnish{

    public WirelessMouse(Computer computer, String desc, float price) {
        super(computer, desc, price);
    }

    @Override
    public float getCost() {
        return getComputer().getCost() + getPrice();
    }

    public String getDesc() {
        return getComputer().getDesc() +" " + super.getDesc();
    }
}
4. 装饰者模式的好处:
  • 装饰者模式可以带来比继承更加灵活的扩展功能,使用更加方便,可以通过组合不同的装饰者对象来获取具有不同行为状态的多样化的结果。装饰者模式比继承更具有良好饿扩展性,完美遵循开闭原则,继承是静态的附加责任,装饰者则是动态的附加责任。
  • 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式时继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。
5. 使用场景
  • 当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者继承不利于系统的扩展和维护时。
    不能采用继承的情况主要有两类:
    1.第一类是系统中存在大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目爆炸性增长。
    2.第二类因为类定义使用了关键字final不能被继承。

  • 装饰模式可以在不影响其他对象的情况下,以动态、透明的方式对单个对象添加职责。

  • 当对象的功能要求可以动态地添加,也可以动态地撤销时,可使用该模式。

6. JDK中用到装饰者模式的例子

IO流中的包装类使用到了装饰者模式,BufferedInputStream,BufferedOutputStream,
BufferedReader,BufferedWriter。

以下是实现就使用了装饰者模式。

public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//创建BufferedWriter对象
		//创建FileWriter对象
		FileWriter fw = new FileWriter("C:\Users\Think\Desktop\a.txt");
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
		//写数据
		bw.write("hello Buffered");
		bw.close();
	}
}

类图如下:

7. 静态代理和装饰者模式的区别

传送门:JAVA代理模式-静态代理的实现(一)

相同点:

  • 都需要实现与目标类相同的顶层抽象构件。
  • 在两个类中都要声明目标对象。
  • 都可以在不修改目标类的前提下增强目标方法。

不同点:

  • 目的不同:装饰者是为了增强目标对象,静态代理是为了保护和隐藏目标对象。
  • 获取目标对象构件的方法不同,装饰者模式是从外界传递进来,可以通过构造方法传递,静态代理是在代理类内部创建,一次来隐藏目标对象。
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