结构类型7-6：装饰器模式(Decorator Pattern)

1. 概述

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活。装饰器模式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。

2. 介绍

2.1 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。

2.2 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。

2.3 何时使用

在不想增加很多子类的情况下扩展类。

2.4 如何解决

将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

2.5 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。

2.6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。

2.7 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。

2.8 缺点

多层装饰比较复杂。

2.9 使用场景

1、扩展一个类的功能，在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。

2、处理那些可以撤消的职责，动态增加功能，动态撤销。

3、当不能采用生成子类的方法进行扩充时。

2.10 注意事项

可代替继承。

3. 参与者

1.Component
	定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。

2.ConcreteComponent
	定义一个对象，可以给这个对象添加一些职责。

3.Decorator
	维持一个指向Component对象的指针，并定义一个与Component接口一致的接口。

4.ConcreteDecorator
	向组件添加职责。

4. 类图

5. 例子

5.1 Componen

public interface Person {
    void eat();
}

5.2 ConcreteComponen

public class Man implements Person {
		public void eat() {
				System.out.println("男人在吃");
		}
}

5.3 Decorator

public abstract class Decorator implements Person {
    protected Person person;
    public void setPerson(Person person) {
        this.person = person;
    }
    public void eat() {
        person.eat();
    }
}

5.4 ConcreteDecorator

public class ManDecoratorA extends Decorator {
    public void eat() {
        super.eat();
        reEat();
        System.out.println("ManDecoratorA类");
    }

    public void reEat() {
        System.out.println("再吃一顿饭");
    }
}

public class ManDecoratorB extends Decorator {
    
    public void eat() {
        super.eat();
        System.out.println("===============");
        System.out.println("ManDecoratorB类");
    }
}

Test

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Man man = new Man();
        ManDecoratorA md1 = new ManDecoratorA();
        ManDecoratorB md2 = new ManDecoratorB();
        
        md1.setPerson(man);
        md2.setPerson(md1);
        md2.eat();
    }
}

result

男人在吃
再吃一顿饭
ManDecoratorA类
===============
ManDecoratorB类

6. 示例2

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。

public interface Shape {
    void draw();
}

class Rectangle implements Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Rectangle");
    }
}

class Circle implements Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Circle");
    }
}

abstract class ShapeDecorator implements Shape {
    protected Shape decoratedShape;

    public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }

    public void draw(){
        decoratedShape.draw();
    }
}

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");
    }
}

class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {

        Shape circle = new Circle();
        ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
        ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
        //Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
        //Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
        System.out.println("Circle with normal border");
        circle.draw();

        System.out.println("
Circle of red border");
        redCircle.draw();

        System.out.println("
Rectangle of red border");
        redRectangle.draw();
    }
}