【设计模式-3.5】结构型——装饰器模式

说明：本文介绍结构型设计模式之一的装饰器模式

定义

装饰器模式（Decorator Pattern）也叫作包装器模式（Wrapper Pattern），指再不改变原有对象的基础上，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，属于结构型设计模式。（引自《设计模式就该这样学》P201）

化妆例子

以女孩化妆为例，如下：

（可展示接口，Showable）

java 复制代码

/**
 * 能展示的
 */
public interface Showable {

    /**
     * 展示方法
     */
    void show();
}

（女生对象，Girl）

java 复制代码

/**
 * 女生对象
 */
public class Girl implements Showable {

    @Override
    public void show() {
        System.out.print("女孩素颜的面容");
    }
}

（装饰类，Decorator）

java 复制代码

/**
 * 装饰类
 */
public class Decorator implements Showable {

    private Showable showable;

    /**
     * 构造器注入
     */
    public Decorator(Showable showable) {
        this.showable = showable;
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.print("抹上淡淡的粉底【");
        showable.show();
        System.out.print("】");
    }
}

（客户端，Client）

java 复制代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        new Decorator(new Girl()).show();
    }
}

装饰器类扩展了原对象的功能，像是一种包装，包装后更丰富了

更进一步

在上述化妆的例子上，更进一步，抽象出一个装饰器类，如下：

（装饰抽象类，Decorator）

java 复制代码

/**
 * 装饰类
 */
public abstract class Decorator implements Showable {

    private Showable showable;

    /**
     * 构造器注入
     */
    public Decorator(Showable showable) {
        this.showable = showable;
    }

    @Override
    public void show() {
        showable.show();
    }
}

（粉底类，继承装饰类，FoundationMakeup）

java 复制代码

/**
 * 粉底类
 */
public class FoundationMakeup extends Decorator {

    /**
     * 构造器注入
     */
    public FoundationMakeup(Showable showable) {
        super(showable);
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.print("抹上淡淡的粉底【");
        super.show();
        System.out.print("】");
    }
}

（口红类，继承装饰类，Lipstick）

java 复制代码

/**
 * 口红类
 */
public class Lipstick extends Decorator {

    /**
     * 构造器注入
     */
    public Lipstick(Showable showable) {
        super(showable);
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.print("抹上一层口红【");
        super.show();
        System.out.print("】");
    }
}

（客户端使用，Client，可以自由组合装饰方式）

java 复制代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 搭配一
        new Lipstick(new FoundationMakeup(new Girl())).show();

        System.out.println();
        // 搭配二
        new FoundationMakeup(new Lipstick(new Girl())).show();
    }
}

运行如下：

JDK源码体现

装饰器模式，在JDK的IO流设计上有体现，如下：

java 复制代码

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.zip.ZipInputStream;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 装饰器模式在Java源码的体现
        File file = new File("./src/main/java/structural/decorator/Client.java");
        ZipInputStream zipInputStream = new ZipInputStream(
                new BufferedInputStream(
                        new FileInputStream(file)));

    }
}

扒一下源码，可见ZipInputStream、BufferedInputStream、FileInputStream都继承自抽象类InputStream，类比一下前面的化妆例子，InputStream也就是装饰抽象类。

ZipInputStream -> InflaterInputStream -> FilterInputStream -> InputStream
BufferedInputStream -> FilterInputStream -> InputStream
FileInputStream -> InputStream

与代理模式的区别

关于装饰器模式与代理模式的区别，这里介绍两本书中给的区别：

代理模式和装饰模式在实现时有些类似，但是代理模式主要是给真是主题类增加一些全新的职责，例如权限控制、缓冲处理、智能引用、远程访问等，这些职责与原有职责不属于同一个问题域。而装饰模式是通过装饰类为具体构件类增加一些相关的职责，是对原有职责的扩展，这些职责属于同一问题域。代理模式和装饰模式的目的也不相同，前者是控制对对象的访问，而后者是为对象动态地增加功能。

（引自《设计模式的艺术》刘伟著，第一版P201）

在《设计模式就该这样学》（P214）中，举了一个不错的例子：

简单来讲，假设现在想租房，那么势必会有一些事务发生：房源搜索、联系房东谈价格等。

假设按照代理模式进行思考，那么小明只需要找到一个房产中介，让他去做房源搜索、联系房东谈价格这些事情，小明只需要等待通知然后付中介费就行了。

而如果采用装饰器模式进行思考，因为装饰器模式强调的是自身功能扩展，也就是说，如果要找房子，小明自身就要增加房源搜索能力扩展、联系房东谈价格能力扩展，通过相应的装饰器，提升自身能力，一个人做完所有的事情。

我的理解，装饰器模式与代理模式都能解决问题，没有非装饰器模式能解决的问题，代理模式也是，区别在于解决问题的角度：从内到外，是装饰器模式，从外到内，是代理模式。

总结

本文介绍了结构型设计模式中的装饰器模式，参考《设计模式就该这样学》、《秒懂设计模式》、《设计模式的艺术》三本书，其中化妆的例子来自《秒懂设计模式》。