【设计模式】装饰器模式

装饰器模式

概念

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

关于

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用实例： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是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。符合开闭原则。

缺点：多层装饰比较复杂。

使用场景： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。

案例

1.创建一个相机接口Camera，拥有拍照功能的方法photograph()。

public interface Camera {
    void photograph();
}

2.创建相机的实现类，可以有若干个。这里创建Phone、Sony两个分别代表手机相机和索尼相机创建具有具体的增强功能的装饰器类，可以有多个，首先是添加美颜功能。在这里做到了添加新的功能。

public class Phone implements Camera{
    @Override
    public void photograph() {
        System.out.println("手机拍照....");
    }
}


public class Sony implements Camera{
    @Override
    public void photograph() {
        System.out.println("索尼相机拍照....");
    }
}

3.下面开始构建装饰器模式，首先创建一个相机装饰器的抽象类，该类不针对任何相机的具体实现，也不提供任何的增强功能，仅供具有增强功能的子类继承。在这里保证了不改变原有类的结构。

public abstract class CameraDecorator implements Camera{
    private Camera camera;

    public CameraDecorator(Camera camera) {
        this.camera = camera;
    }

    @Override
    public void photograph() {
        camera.photograph();
    }
}

4.创建具有具体的增强功能的装饰器类，可以有多个，首先是添加美颜功能。在这里做到了添加新的功能。

public class BeautyCameraDecorator extends CameraDecorator{
    public BeautyCameraDecorator(Camera camera) {
        super(camera);
    }

    @Override
    public void photograph() {
        super.photograph();
        beauty();
    }
    
    private void beauty(){
        System.out.println("添加美颜功能.....");
    }
}

创建具有具体的增强功能的装饰器类， 可以有多个，首先是添加滤镜功能。在这里做到了添加新的功能。

public class FilterCameraDecorator extends CameraDecorator{
    public FilterCameraDecorator(Camera camera) {
        super(camera);
    }

    @Override
    public void photograph() {
        super.photograph();
        filter();
    }

    private void filter(){
        System.out.println("添加滤镜功能 .....");
    }
}

5.测试

public class DecoratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始创建一个仅有拍照功能的相机
        Camera camera = new Phone();
        camera.photograph(); // 手机拍照....
        
        // 使用具有美颜功能的装饰器装饰后具有拍照和美颜的功能
        BeautyCameraDecorator beautyCameraDecorator =new BeautyCameraDecorator(camera);
        beautyCameraDecorator.photograph();  // 手机拍照....  添加美颜功能.....
        
        // 在上边的基础上，再添加滤镜功能装饰
        FilterCameraDecorator filterCameraDecorator = new FilterCameraDecorator(beautyCameraDecorator);
        filterCameraDecorator.photograph();// 手机拍照....添加美颜功能.....添加滤镜功能 .....
    }
}

总结

装饰器的核⼼就是在不改原有类的基础上给类新增功能。不改变原有类，可能有的小伙伴会想到继承、AOP切⾯，当然这些⽅式都可以实现，但是使⽤装饰器模式会是另外一种思路更为灵活，可以避免继承导致的⼦类过多，也可以避免AOP带来的复杂性。

• 使用装饰器模式满足单一职责原则，你可以在自己的装饰类中完成功能逻辑的扩展，而不影响主类，同时可以按需在运行时添加和删除这部分逻辑。另外装饰器模式与继承父类重写方法，在某些时候需要按需选择，并不一定某一个就是最好。

• 装饰器实现的重点是对抽象类继承接口方式的使用，同时设定被继承的接口可以通过构造函数传递其实现类，由此增加扩展性并重写方法里可以实现此部分父类实现的功能。