JAVA设计模式--装饰器模式

时间：2024-01-14 22:36:26

JAVA设计模式--装饰器模式

装饰器模式

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。

我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

介绍

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。

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。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator，并把 Shape 对象作为它的实例变量。

RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类。

DecoratorPatternDemo，我们的演示类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

JAVA设计模式--装饰器模式

步骤 1

创建一个接口。

Shape.java

public interface Shape {

   void draw();

}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

   @Override

   public void draw() {

      System.out.println("Shape: Rectangle");

   }

}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

   @Override

   public void draw() {

      System.out.println("Shape: Circle");

   }

}

步骤 3

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {

   protected Shape decoratedShape;

   public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){

      this.decoratedShape = decoratedShape;

   }

   public void draw(){

      decoratedShape.draw();

   }    

}

步骤 4

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

RedShapeDecorator.java

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {

   public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {

      super(decoratedShape);        

   }

   @Override

   public void draw() {

      decoratedShape.draw();    

      setRedBorder(decoratedShape);

   }

   private void setRedBorder(Shape decoratedShape){

      System.out.println("Border Color: Red");

   }

}

步骤 5

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo {

   public static void main(String[] args) {

      Shape circle = new Circle();

      Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());

      Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());

      System.out.println("Circle with normal border");

      circle.draw();

      System.out.println("\nCircle of red border");

      redCircle.draw();

      System.out.println("\nRectangle of red border");

      redRectangle.draw();

   }

}

步骤 6

验证输出。

Circle with normal border

Shape: Circle

Circle of red border

Shape: Circle

Border Color: Red

Rectangle of red border

Shape: Rectangle

Border Color: Red

笔记列表

  1. 一个更易理解的实例：

    装饰模式为已有类动态附加额外的功能就像LOL、王者荣耀等类Dota游戏中，英雄升级一样。每次英雄升级都会附加一个额外技能点学习技能。具体的英雄就是ConcreteComponent，技能栏就是装饰器Decorator，每个技能就是ConcreteDecorator；

    //Component 英雄接口
    
public interface Hero {
    
    //学习技能
    
    void learnSkills();
    
}
    
//ConcreteComponent 具体英雄盲僧
    
public class BlindMonk implements Hero {

    private String name;

    public BlindMonk(String name) {
    
        this.name = name;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        System.out.println(name + "学习了以上技能！");
    
    }
    
}
    
//Decorator 技能栏
    
public class Skills implements Hero{

    //持有一个英雄对象接口
    
    private Hero hero;

    public Skills(Hero hero) {
    
        this.hero = hero;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        if(hero != null)
    
            hero.learnSkills();
    
    }
    
}
    
//ConreteDecorator 技能：Q
    
public class Skill_Q extends Skills{

    private String skillName;

    public Skill_Q(Hero hero,String skillName) {
    
        super(hero);
    
        this.skillName = skillName;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        System.out.println("学习了技能Q:" +skillName);
    
        super.learnSkills();
    
    }
    
}
    
//ConreteDecorator 技能：W
    
public class Skill_W extends Skills{

    private String skillName;

    public Skill_W(Hero hero,String skillName) {
    
        super(hero);
    
        this.skillName = skillName;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        System.out.println("学习了技能W:" + skillName);
    
        super.learnSkills();
    
    }
    
}
    
//ConreteDecorator 技能：E
    
public class Skill_E extends Skills{

    private String skillName;

    public Skill_E(Hero hero,String skillName) {
    
        super(hero);
    
        this.skillName = skillName;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        System.out.println("学习了技能E:"+skillName);
    
        super.learnSkills();
    
    }
    
}
    
//ConreteDecorator 技能：R
    
public class Skill_R extends Skills{    

    private String skillName;

    public Skill_R(Hero hero,String skillName) {
    
        super(hero);
    
        this.skillName = skillName;
    
    }

    @Override
    
    public void learnSkills() {
    
        System.out.println("学习了技能R:" +skillName );
    
        super.learnSkills();
    
    }
    
}
    
//客户端：召唤师
    
public class Player {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //选择英雄
    
        Hero hero = new BlindMonk("李青");

        Skills skills = new Skills(hero);
    
        Skills r =newSkill_R(skills,"猛龙摆尾");Skills e =newSkill_E(r,"天雷破/摧筋断骨");Skills w =newSkill_W(e,"金钟罩/铁布衫");Skills q =newSkill_Q(w,"天音波/回音击");//学习技能
    
        q.learnSkills();}}

    输出：

    学习了技能Q:天音波/回音击
    
学习了技能W:金钟罩/铁布衫
    
学习了技能E:天雷破/摧筋断骨
    
学习了技能R:猛龙摆尾
    
李青学习了以上技能！

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