装饰器模式 - 技术栈

一、实现原理

装饰器设计模式（Decorator）是一种结构型设计模式 ，它允许动态地为对象添加新的行为 。它通过创建一个包装器来实现，即将对象放入一个装饰器类 中，再将装饰器类放入另一个装饰器类中，以此类推，形成一条包装链 。这样，我们可以在不改变原有对象 的情况下，动态地添加新的行为或修改原有行为。

在 Java 中，实现装饰器设计模式的步骤如下：

1、定义一个接口或抽象类，作为被装饰对象的基类。

java 复制代码

public interface Component {
    void operation();
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 Component 的接口，它包含一个名为 operation 的抽象方法，用于定义被装饰对象的基本行为。

2、定义一个具体的被装饰对象，实现基类中的方法。

java 复制代码

public class ConcreteComponent implements Component {
    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("ConcreteComponent is doing something...");
    }
}

3、定义一个抽象装饰器类，继承基类，并将被装饰对象作为属性。

java 复制代码

public abstract class Decorator implements Component {

    protected Component component;

    public Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public void operation() {
        component.operation();
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 Decorator 的抽象类，继承了 Component 接口，并将被装饰对象作为属性。在 operation 方法中，我们调用被装饰对象的同名方法。

4、定义具体的装饰器类，继承抽象装饰器类，并实现增强逻辑。

java 复制代码

public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {

    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        super.operation();
        System.out.println("ConcreteDecoratorA is adding new behavior...");
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 ConcreteDecoratorA 的具体装饰器类，继承了 Decorator 抽象类，并实现了 operation 方法的增强逻辑。在 operation 方法中，我们先调用被装饰对象的同名方法，然后添加新的行为。

5、使用装饰器增强被装饰对象。

java 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Component component = new ConcreteComponent();
        component = new ConcreteDecoratorA(component);
        component.operation();
    }
}

在这个示例中，我们先创建了一个被装饰对象 ConcreteComponent，然后通过 ConcreteDecoratorA 类创建了一个装饰器，并将被装饰对象作为参数传入。最后，调用装饰器的 operation 方法，这样就可以实现对被装饰对象的增强。

二、使用场景

在 Java 中，装饰器模式的应用非常广泛，特别是在 I/O 操作中。Java 中的 I/O 类库就是使用装饰器模式来实现不同的数据流之间的转换和增强的。

我们打开文件 a.txt，从中读取数据。其中，InputStream 是一个抽象类，FileInputStream 是专门用来读取文件流的子类。BufferedInputStream 是一个支持带缓存功能的数据读取类，可以提高数据读取的效率，具体的代码如下：

java 复制代码

@Test
    public void testIO() throws Exception {
        InputStream inputStream = new FileInputStream("C:/bbb/a.txt");
        //实现了包装
        inputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while((len = inputStream.read(bytes)) != -1){
            System.out.println(new String(bytes, 0, len));
        }
    }

其中BufferedInputStream对读取数据做了增强。

这样看来，装饰器设计模式和代理模式好像有点相似，接下来就来讨论一下它们之间的区别。

三、和代理模式的区别：

代理模式的目的是为了控制对对象的访问，它在对象的外部提供一个代理对象来控制对原始对象的访问。代理对象和原始对象通常实现同一个接口或继承同一个类，以保证二者可以互相替代。
装饰器模式的目的是为了动态地增强对象的功能 ，它在对象的内部通过一种包装器的方式来实现。装饰器模式中，装饰器类和被装饰对象通常实现同一个接口或继承同一个类，以保证二者可以互相替代。装饰器模式也被称为包装器模式。

代理模式中，代理类附加的是跟原始类无关的功能。

比如说，我们给service层中的每个方法的特定位置加上日志，日志本身与我们的业务逻辑并不是强相关的，而且我们之后也一般不会使用到原始对象了，而是直接面向代理开发，使用代理中的方法，代理模式的初衷是屏蔽原始对象并增强功能。

装饰器模式中**，装饰器类附加的是跟原始类相关的增强功能。**

就比如说上面的例子，BufferInputStream包装了一个FileInputStream，对原始对象进行了增强，而且装饰器模式支持层层包装。我们会经常使用原始类，也经常使用包装类，使用方式更灵活了，装饰器模式可以让原来功能不够强大的对象逐渐变强。