需加装饰——装饰模式

装饰模式指的是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。

类图分析

我们先假设一个业务场景,有三种房子需要装修,分别是公寓,木屋和别墅,装修的方式有刷墙和摆满鲜花。那么应用装饰模式以后的类图结构如下所示:

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这个结构似乎与组合模式非常像,然而内部却大有不同。截止到Decorate部分,左上部分完全与组合模式相同,Decorate类是装饰类的核心类。

代码展示 package pattern.decorate; /** * 装饰类基类,注意要继承构建类基类,同时关联一个基类对象 * * @author Evsward * */ public class Decorate extends House { protected House house; public Decorate() { // 给出一个默认值,防止house空值异常。 this.house = new Cabin(); } public Decorate(House house) { this.house = house; } @Override public void show() { house.show(); } }

这里面关键点为:

Decorate类也继承了House抽象基类。

同时它还包含一个House对象的成员属性。

该属性在构造器中被初始化。

其复写的抽象方法并未实现任何具体内容,而是直接调用House对象的show方法。

然后请看Decorate的子类的实现方式,他们是如何具体的扩展构建类的。

package pattern.decorate; public class GreenWallHouse extends Decorate { public GreenWallHouse(House h) { super(h); } private void painGreenOnWall() { logger.info("The wall is green now."); } @Override public void show() { super.show(); painGreenOnWall(); } }

FlowerHouse也是同理。它们的关键点是:

必须创建构造函数,将House对象传入。

在实现抽象方法时,直接调用House对象的show方法,同时加入自己的“装饰”内容。

角色分析

装饰模式中重要的角色主要有两个,正是上面代码展示部分的那两个,他们可以总结为:

Decorate类,它继承自构建基类,并不作任何具体动作,却是架构中重要的一环。

ConcreteDecorate类,继承自Decorate类,作具体的扩展功能。

优势

装饰模式的架构平淡无奇,但是却可以不断套用,我们来看客户端的调用:

package pattern.decorate; import org.apache.logging.log4j.LogManager; import org.apache.logging.log4j.Logger; import org.junit.Test; public class Client { public final static Logger logger = LogManager.getLogger(); @Test public void testDecorate() { House a = new Apartment(); a.show(); logger.info("---------------"); House aPlus = new GreenWallHouse(a); aPlus.show(); logger.info("---------------"); /** * 因为他们都继承了House,是同一个基类,所以可以无限套用装饰类去循环。 */ House aPPlus = new GreenWallHouse(new FlowerHouse(a)); aPPlus.show(); } }

输出:

14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor. 14:38:45[testDecorate]: --------------- 14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor. 14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now. 14:38:45[testDecorate]: --------------- 14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor. 14:38:45[decorateFlowerAround]: The room is full of flowers now. 14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now.

由于装饰模式中所有新增的类都是构建类的子类,并且他们每个类都声明了以构建类对象为参数的构造函数,因此,具体装饰类可以直接套用拓展,正如以上代码所示。

装饰模式,符合了面向对象设计原则“对修改关闭,对拓展开放”的原则。在原有代码完全不改动的情况下,可以有效拓展系统功能。并且通过不断的套用构造函数的方式,使得原始构建类得到了多层的功能拓展,这有效地代替了多继承。在JavaIO中,装饰模式得到了广泛使用。

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