设计模式总结篇系列：装饰器模式（Decorator）

在面向对象设计过程中，经常会遇到需要对现有的类的功能进行扩展，通常我们可以采用继承的方式。例如老罗最近在做手机，一开始需要定义手机所应具有的功能：

interface Phone{
    
    public void tel();
    
    public void sms();
    
}

在此，为简单起见，只是定义了接打电话和收发短信功能。

然后，老罗开始造手机，经过两年艰苦努力，第一代手机T1终于面世了，很高兴的开了发布会，反响还不错。

class T1 implements Phone{

    @Override
    public void tel() {
        System.out.println("可以实现基本的接打电话");
    }

    @Override
    public void sms() {
        System.out.println("可以实现基本的收发短信功能");
    }
    
}

T1面世了，当然，只有不短的追求才有更大的进步的，在进一步的努力后，新一代的T2可以在T1的基础上实现安装Android软件的功能了。通常情况下，我们可能进行如下定义：

class T2 extends T1{
    
    public void installApk(){
        System.out.println("可以安装Android软件了");
    }
    
}

显然，采取了继承的方式，T2在T1的基础上新增了自己所具有的更多功能——可以安装Android软件。这是一个进步。

又过了一段时间，老罗想出做手机不仅仅需要满足这些基本的功能，还应该最大程度上的最好用户体验，于是，目前最快的闪拍被想到了，此功能被加入到了最新一代的T3中。

class T3 extends T2{
    
    public void fastestPhoto(){
        System.out.println("可以实现目前最快的闪拍");
    }
    
}

自然的，我们首先想到的还是通过继承的方式，在继承第2代基础上扩充了T3的功能。

当然，这是一件相当值得庆贺的事情。现在T1、T2、T3都面向市场推出了。由于市场需求较大，每一代的手机都在不断的制造中。现在有一个新的需求出来了，电信的用户反馈，这么手机都不支持电信卡，怎么办？

于是，老罗为了满足电信用户，急需在T2上推出相应的电信手机，那么现在怎么办呢？第一个想到的可能是修改T2类：

class T2 extends T1 {

    public void installApk() {
        System.out.println("可以安装Android软件了");
    }

    @Override
    public void tel() {
        supportDx();
        System.out.println("可以实现基本的接打电话");
    }

    @Override
    public void sms() {
        supportDx();
        System.out.println("可以实现基本的收发短信功能");
    }

    public void supportDx() {
        System.out.println("可以支持电信用户了");
    }

}

现在问题就出来了，由于继承关系的存在，虽然表面上只是修改了T2类，实际上其所有的子类都间接的被修改了。那么现在又有两个选择，要么修改其所有子类，这肯定不实际，要么不修改T2类，以免带来不必要的T2修改后对其所有子类的影响，但为了满足需求，可能得继承T2类新定义一个新的类，这样会导致类的无线膨胀问题（因为这种需求是不可预估的），那么有没有什么好的解决方案呢？

于是，基本包装/装饰而不是继承来实现此类场景的类的设计是一个不错的选择。由此带来的设计模式称之为"装饰模式"。

为了给一个现有的类增加一些新的功能，而不引其原来类的修改，用装饰模式去代替继承模式，要求装饰类和被装饰类实现同一接口，装饰对象有被装饰对象的实例。

那么我们具体看一下在上面场景中使用装饰模式如何设计类。

class T2 implements Phone {

    private Phone phone;

    public T2(Phone phone) {
        this.phone = phone;
    }

    public void installApk() {
        System.out.println("可以安装Android软件了");
    }

    @Override
    public void tel() {
        phone.tel();
    }

    @Override
    public void sms() {
        phone.tel();
    }

}

T3类设计与之类似，那么现在T2需要支持电信用户呢？这是直接修改T2类即可，并且对其他类（因为它没有子类之说了）是没有影响的。

class T2 implements Phone {

    private Phone phone;

    public T2(Phone phone) {
        this.phone = phone;
    }

    public void installApk() {
        System.out.println("可以安装Android软件了");
    }

    @Override
    public void tel() {
        this.supportDx();
        phone.tel();
    }

    @Override
    public void sms() {
        this.supportDx();
        phone.tel();
    }

    public void supportDx() {
        System.out.println("可以支持电信用户了");
    }

}

测试：

public class DecoratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Phone t1 = new T1();
        Phone t2 = new T2(t1);
        t2.tel();
        t2.sms();
    }

}

怎么样，利用装饰模式设计类代替原本的继承是不是优势马上显示出来了，可能有人会说，这样设计会违背T2的愿意，可能有些T2本没必要支持电信用户，哦，确实如此，那好办啊，在创建的时候T2对象的时候加一个参数去控制就可以了啊。大概如下：

class T2 implements Phone {

    private Phone phone;
    private boolean isSupportDx;

    public T2(Phone phone, boolean isSupportDx) {
        this.phone = phone;
        this.isSupportDx = isSupportDx;
    }

    public void installApk() {
        System.out.println("可以安装Android软件了");
    }

    @Override
    public void tel() {
        this.supportDx();
        phone.tel();
    }

    @Override
    public void sms() {
        this.supportDx();
        phone.tel();
    }

    public void supportDx() {
        if (isSupportDx) {
            System.out.println("可以支持电信用户了");
        }
    }

}

public class DecoratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Phone t1 = new T1();
        Phone t2 = new T2(t1, true); // Phone t2 = new T2(t1, false);
        t2.tel();
        t2.sms();
    }

}

 怎么样？装饰模式还是不错的吧，Java IO中的包装流都是采用装饰模式实现的哦。。