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  • JAVA设计模式初探之装饰者模式

     java模式—装饰者模式

     

    要点: 装饰者与被装饰者拥有共同的超类,继承的目的是继承类型,而不是行为


       实际上Java 的I/O API就是使用Decorator实现的。

    装饰者模式

    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, Decorator模式相比生成子类更为灵活。该模式以对客 户端透明的方式扩展对象的功能。

    2、适用环境

    (1)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。

    (3)当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的 子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。

    3、参与者

        1.Component(被装饰对象的基类)

          定义一个对象接口,可以给这些对象动态地添加职责。

        2.ConcreteComponent(具体被装饰对象)

          定义一个对象,可以给这个对象添加一些职责。

        3.Decorator(装饰者抽象类)

          维持一个指向Component实例的引用,并定义一个与Component接口一致的接口。

        4.ConcreteDecorator(具体装饰者)

          具体的装饰对象,给内部持有的具体被装饰对象,增加具体的职责。

    4、类图

    5、涉及角色

    (1)抽象组件:定义一个抽象接口,来规范准备附加功能的类

    (2)具体组件:将要被附加功能的类,实现抽象构件角色接口

    (3)抽象装饰者:持有对具体构件角色的引用并定义与抽象构件角色一致的接口

    (4)具体装饰:实现抽象装饰者角色,负责对具体构件添加额外功能。

      1 /定义被装饰者
      2 public interface Human {
      3     public void wearClothes();
      4 
      5     public void walkToWhere();
      6 }
      7 
      8 //定义装饰者
      9 public abstract class Decorator implements Human {
     10     private Human human;
     11 
     12     public Decorator(Human human) {
     13         this.human = human;
     14     }
     15 
     16     public void wearClothes() {
     17         human.wearClothes();
     18     }
     19 
     20     public void walkToWhere() {
     21         human.walkToWhere();
     22     }
     23 }
     24 
     25 //下面定义三种装饰,这是第一个,第二个第三个功能依次细化,即装饰者的功能越来越多
     26 public class Decorator_zero extends Decorator {
     27 
     28     public Decorator_zero(Human human) {
     29         super(human);
     30     }
     31 
     32     public void goHome() {
     33         System.out.println("进房子。。");
     34     }
     35 
     36     public void findMap() {
     37         System.out.println("书房找找Map。。");
     38     }
     39 
     40     @Override
     41     public void wearClothes() {
     42         // TODO Auto-generated method stub
     43         super.wearClothes();
     44         goHome();
     45     }
     46 
     47     @Override
     48     public void walkToWhere() {
     49         // TODO Auto-generated method stub
     50         super.walkToWhere();
     51         findMap();
     52     }
     53 }
     54 
     55 public class Decorator_first extends Decorator {
     56 
     57     public Decorator_first(Human human) {
     58         super(human);
     59     }
     60 
     61     public void goClothespress() {
     62         System.out.println("去衣柜找找看。。");
     63     }
     64 
     65     public void findPlaceOnMap() {
     66         System.out.println("在Map上找找。。");
     67     }
     68 
     69     @Override
     70     public void wearClothes() {
     71         // TODO Auto-generated method stub
     72         super.wearClothes();
     73         goClothespress();
     74     }
     75 
     76     @Override
     77     public void walkToWhere() {
     78         // TODO Auto-generated method stub
     79         super.walkToWhere();
     80         findPlaceOnMap();
     81     }
     82 }
     83 
     84 public class Decorator_two extends Decorator {
     85 
     86     public Decorator_two(Human human) {
     87         super(human);
     88     }
     89 
     90     public void findClothes() {
     91         System.out.println("找到一件D&G。。");
     92     }
     93 
     94     public void findTheTarget() {
     95         System.out.println("在Map上找到神秘花园和城堡。。");
     96     }
     97 
     98     @Override
     99     public void wearClothes() {
    100         // TODO Auto-generated method stub
    101         super.wearClothes();
    102         findClothes();
    103     }
    104 
    105     @Override
    106     public void walkToWhere() {
    107         // TODO Auto-generated method stub
    108         super.walkToWhere();
    109         findTheTarget();
    110     }
    111 }
    112 
    113 //定义被装饰者,被装饰者初始状态有些自己的装饰
    114 public class Person implements Human {
    115 
    116     @Override
    117     public void wearClothes() {
    118         // TODO Auto-generated method stub
    119         System.out.println("穿什么呢。。");
    120     }
    121 
    122     @Override
    123     public void walkToWhere() {
    124         // TODO Auto-generated method stub
    125         System.out.println("去哪里呢。。");
    126     }
    127 }
    128 //测试类,看一下你就会发现,跟java的I/O操作有多么相似
    129 public class Test {
    130     public static void main(String[] args) {
    131         Human person = new Person();
    132         Decorator decorator = new Decorator_two(new Decorator_first(
    133                 new Decorator_zero(person)));
    134         decorator.wearClothes();
    135         decorator.walkToWhere();
    136     }
    137 }

    运行结果:

    其实就是进房子找衣服,然后找地图这样一个过程,通过装饰者的三层装饰,把细节变得丰富。

    关键点:
    1、Decorator抽象类中,持有Human接口,方法全部委托给该接口调用,目的是交给该接口的实现类即子类进行调用。
    2、Decorator抽象类的子类(具体装饰者),里面都有一个构造方法调用super(human),这一句就体现了抽象类依赖于子类实现即抽象依赖于实现的原则。因为构造里面参数都是Human接口,只要是该Human的实现类都可以传递进去,即表现出Decorator dt = new Decorator_second(new Decorator_first(new Decorator_zero(human)));这种结构的样子。所以当调用dt.wearClothes();dt.walkToWhere()的时候,又因为每个具体装饰者类中,都先调用super.wearClothes和super.walkToWhere()方法,而该super已经由构造传递并指向了具体的某一个装饰者类(这个可以根据需要调换顺序),那么调用的即为装饰类的方法,然后才调用自身的装饰方法,即表现出一种装饰、链式的类似于过滤的行为。
    3、具体被装饰者类,可以定义初始的状态或者初始的自己的装饰,后面的装饰行为都在此基础上一步一步进行点缀、装饰。
    4、装饰者模式的设计原则为:对扩展开放、对修改关闭,这句话体现在我如果想扩展被装饰者类的行为,无须修改装饰者抽象类,只需继承装饰者抽象类,实现额外的一些装饰或者叫行为即可对被装饰者进行包装。所以:扩展体现在继承、修改体现在子类中,而不是具体的抽象类,这充分体现了依赖倒置原则,这是自己理解的装饰者模式。


    说的不清楚,有些只可意会不可言传的感觉,多看几遍代码,然后自己敲出来运行一下,基本上就领悟了。


    下面这个例子也有助于理解 装饰的流程和作用

    现在需要一个汉堡,主体是鸡腿堡,可以选择添加生菜、酱、辣椒等等许多其他的配料,这种情况下就可以使用装饰者模式。


    汉堡基类(被装饰者,相当于上面的Human)

    package decorator;  
      
    public abstract class Humburger {  
          
        protected  String name ;  
          
        public String getName(){  
            return name;  
        }  
          
        public abstract double getPrice();  
      
    }  

    鸡腿堡类(被装饰者的初始状态,有些自己的简单装饰,相当于上面的Person)

    package decorator;  
      
    public class ChickenBurger extends Humburger {  
          
        public ChickenBurger(){  
            name = "鸡腿堡";  
        }  
      
        @Override  
        public double getPrice() {  
            return 10;  
        }  
      
    }  

    配料的基类(装饰者,用来对汉堡进行多层装饰,每层装饰增加一些配料,相当于上面Decorator)

    package decorator;  
      
    public abstract class Condiment extends Humburger {  
          
        public abstract String getName();  
      
    }  

    生菜(装饰者的第一层,相当于上面的decorator_zero)

    package decorator;  
      
    public class Lettuce extends Condiment {  
          
        Humburger humburger;  
          
        public Lettuce(Humburger humburger){  
            this.humburger = humburger;  
        }  
      
        @Override  
        public String getName() {  
            return humburger.getName()+" 加生菜";  
        }  
      
        @Override  
        public double getPrice() {  
            return humburger.getPrice()+1.5;  
        }  
      
    }  


    辣椒(装饰者的第二层,相当于上面的decorator_first)

    package decorator;  
      
    public class Chilli extends Condiment {  
          
        Humburger humburger;  
          
        public Chilli(Humburger humburger){  
            this.humburger = humburger;  
              
        }  
      
        @Override  
        public String getName() {  
            return humburger.getName()+" 加辣椒";  
        }  
      
        @Override  
        public double getPrice() {  
            return humburger.getPrice();  //辣椒是免费的哦  
        }  
      
    }  


    测试类

    package decorator;  
      
    public class Test {  
      
        /** 
         * @param args 
         */  
        public static void main(String[] args) {  
            Humburger humburger = new ChickenBurger();  
            System.out.println(humburger.getName()+"  价钱:"+humburger.getPrice());  
            Lettuce lettuce = new Lettuce(humburger);  
            System.out.println(lettuce.getName()+"  价钱:"+lettuce.getPrice());  
            Chilli chilli = new Chilli(humburger);  
            System.out.println(chilli.getName()+"  价钱:"+chilli.getPrice());  
            Chilli chilli2 = new Chilli(lettuce);  
            System.out.println(chilli2.getName()+"  价钱:"+chilli2.getPrice());  
        }  
      
    }  

    输出

    鸡腿堡  价钱:10.0  
    鸡腿堡 加生菜  价钱:11.5  
    鸡腿堡 加辣椒  价钱:10.0  
    鸡腿堡 加生菜 加辣椒  价钱:11.5  


     

    作者:jason0539

    微博:http://weibo.com/2553717707

    博客:http://blog.csdn.net/jason0539(转载地址)

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