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Java装饰者模式

装饰者模式目标

把许多要实现的功能，加载在子类上，类的继承，显得很臃肿,装饰着模式是在不改变原有类文件和使用继承的情况下，通过创建一个包装对象动态地扩展一个对象的功能，相比生成子类更为灵活

装饰模式的结构

在装饰模式中的角色有：

●抽象构件(Component)角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。

●具体构件(ConcreteComponent)角色：定义一个将要接收附加责任的类。

●装饰(Decorator)角色：持有一个构件(Component)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。

●具体装饰(ConcreteDecorator)角色：负责给构件对象“贴上”附加的责任

源代码

抽象构件角色

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public interface Component {

public void sampleOperation();

}

具体构件角色

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public class ConcreteComponent implements Component {

@Override
public void sampleOperation() {
    // 写相关的业务代码
}

}

装饰角色

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public class Decorator implements Component{

private Component component;
 
public Decorator(Component component){
    this.component = component;
}
@Override
public void sampleOperation() {
    // 委派给构件
    component.sampleOperation();
}

}

具体装饰角色

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public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {

public ConcreteDecoratorA(Component component) {
    super(component);
}
 
@Override
public void sampleOperation() {

super.sampleOperation();

// 写相关的业务代码
}

}

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public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {

public ConcreteDecoratorB(Component component) {
    super(component);
}
 
@Override
public void sampleOperation() {

super.sampleOperation();

// 写相关的业务代码
}

}

齐天大圣的例子

孙悟空有七十二般变化，他的每一种变化都给他带来一种附加的本领。他变成鱼儿时，就可以到水里游泳；他变成鸟儿时，就可以在天上飞行。

本例中，Component的角色便由鼎鼎大名的齐天大圣扮演；ConcreteComponent的角色属于大圣的本尊，就是猢狲本人；Decorator的角色由大圣的七十二变扮演。而ConcreteDecorator的角色便是鱼儿、鸟儿等七十二般变化

源代码

抽象构件角色“齐天大圣”接口定义了一个move()方法，这是所有的具体构件类和装饰类必须实现的。

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//大圣的尊号

public interface TheGreatestSage {

public void move();

}

具体构件角色“大圣本尊”猢狲类

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public class Monkey implements TheGreatestSage {

@Override
public void move() {
    //代码
    System.out.println("Monkey Move");
}

}

抽象装饰角色“七十二变”

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public class Change implements TheGreatestSage {

private TheGreatestSage sage;
 
public Change(TheGreatestSage sage){
    this.sage = sage;
}
@Override
public void move() {
    // 代码
    sage.move();
}

}

具体装饰角色“鱼儿”

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public class Fish extends Change {

public Fish(TheGreatestSage sage) {
    super(sage);
}
@Override
public void move() {
    // 代码
    System.out.println("Fish Move");
}

}

具体装饰角色“鸟儿”

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public class Bird extends Change {

public Bird(TheGreatestSage sage) {
    super(sage);
}
@Override
public void move() {
    // 代码
    System.out.println("Bird Move");
}

}

客户端类

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public class Client {

public static void main(String[] args) {
    TheGreatestSage sage = new Monkey();
    // 第一种写法
    TheGreatestSage bird = new Bird(sage);
    TheGreatestSage fish = new Fish(bird);
    // 第二种写法
    //TheGreatestSage fish = new Fish(new Bird(sage));
    fish.move(); 
}

}

“大圣本尊”是ConcreteComponent类，而“鸟儿”、“鱼儿”是装饰类。要装饰的是“大圣本尊”，也即“猢狲”实例。

上面的例子中，系统把大圣从一只猢狲装饰成了一只鸟儿（把鸟儿的功能加到了猢狲身上），然后又把鸟儿装饰成了一条鱼儿（把鱼儿的功能加到了猢狲+鸟儿身上，得到了猢狲+鸟儿+鱼儿）。

如上图所示，大圣的变化首先将鸟儿的功能附加到了猢狲身上，然后又将鱼儿的功能附加到猢狲+鸟儿身上。

设计模式在JAVA I/O库中的应用

装饰模式在Java语言中的最著名的应用莫过于Java I/O标准库的设计了。

由于Java I/O库需要很多性能的各种组合，如果这些性能都是用继承的方法实现的，那么每一种组合都需要一个类，这样就会造成大量性能重复的类出现。而如果采用装饰模式，那么类的数目就会大大减少，性能的重复也可以减至最少。因此装饰模式是Java I/O库的基本模式。

Java I/O库的对象结构图如下，由于Java I/O的对象众多，因此只画出InputStream的部分。

根据上图可以看出：

●抽象构件(Component)角色：由InputStream扮演。这是一个抽象类，为各种子类型提供统一的接口。

●具体构件(ConcreteComponent)角色：由ByteArrayInputStream、FileInputStream、PipedInputStream、StringBufferInputStream等类扮演。它们实现了抽象构件角色所规定的接口。

●抽象装饰(Decorator)角色：由FilterInputStream扮演。它实现了InputStream所规定的接口。