Java设计模式（七）Decorate装饰器模式

一、场景描述

（一）问题

系统中最初使用Crystal Report（水晶报表）工具生成报表，并将报表发送给客户端查看，此时定义一CrystalReport工具类即可完成水晶报表的生成工作。

后续报表工具增加SSRS报表（SQL Server Report Service），此时可定义SSRSReport工具类完成SSRS报表的生成工作；

并定义Report接口，重构两报表工具类实现Report接口，客户端通过接口统一调用。

需求接着变更，报表工具需要在发送给客户端（以PDF格式）的同时，可导出一份Word可编辑版本。对此可定义CrystalReportPDF和CrystalReportWord、SSRSReportPDF、SSRSReportWord四个工具类实现相应的功能。

需求继续变更，报表工具需要在发送给客户端（以Word格式或PDF格式）的同时，可将报表存储到文件服务器（File System）上。对此可定义CrystalReportPDF、CrystalReportPDF2FS、CrystalReportWord、CrystalReportWord2FS……。

需求仍然在变更，报表工具增加了Fine Report（帆软报表），要求在输出的同时，存储到FTP服务器上、邮件发送给指定用户，输出格式需要Excel……

（二）解决方案

针对此场景，之前的办法很痛苦（通过定义类实现接口），此时可应用装饰器模式。

报表工具一共有三种，即Crystal Report、SSRS和Fine Report，因此可定义三个类实现Report接口。

导出为Word版本、导出为Excel版本、存储到文件系统、存储到FTP服务器上、邮件发送用户等可理解为报表工具的装饰。

因此可以定义各种ReportGenerator的装饰类，用于给报表工具类（三种中具体的某一种）添加装饰（可以添加多种装饰，并可多次添加）。

据此定义装饰类父类ReportGenerator，使其持有Report接口对象，并实现Report接口，至此则可对持有的对象添加装饰，并最终将装饰好的方法发布出去。

接着为不同类型的装饰器定义类，继承父类ReportGenerator，例如定义ExportWordReport类，使其可输出Word格式报告，定义StorageReport2FTP类，使其将报表存储到FTP服务器。

调用端，可创建某类型的报表（三种报表服务中的一种），并调用不同的装饰器类组合，实现动态扩展类功能，例如调用ExportWordReport、ExportExcelReport和StorageReport2FTP，则实现将报表输出为Word和Excel，并存储到FTP服务器。

另外，假设有一装饰功能，发送报告生成通知给用户，发送方式有Email、短信、APP通知等，由于发送时需要对消息进行处理，因此可定义一公用的生成消息装饰类，此时装饰类可定义父子类不断继承。

装饰器的优点是动态的扩展了类功能（相比定义具体的类去实现接口），将装饰功能抽象为装饰类，减少了实现类的数量，降低了复杂度，也更符合对象的自然情况（个人认为区分装饰类与子类的方法是，装饰可以加也可以不加，可以加一个也可以重复添加，而子类则有且仅有一个；比如吃饭时，面条、馒头、米饭作为主食，一般人是选择其中一种，则可实现为子类，而西红柿炒鸡蛋、黄瓜炒木耳等炒菜可以添加两份或三份，甚至可以要两份西红柿炒鸡蛋，因此炒菜可以作为装饰类）。

装饰器的缺点是由于装饰的层数可以不等，因此在排查问题等方面较复杂，好比一堵墙上添了N层墙纸、刷了N多涂料，现在墙上裂了缝到底是哪里出了问题就有点难排查了。

二、示例代码

接口：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public interface Report {
    public String generateReport();
}

Crystal Report报表工具类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class CrystalReport implements Report {

    @Override
    public String generateReport() { 
        return "Generate Report using Crystal Report！";
    }

}

SSRS报表工具类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class SSRSReport implements Report {

    @Override
    public String generateReport() { 
        return "Generate Report using Sql Server Report Service!";
    } 
}

Fine Report报表工具类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class FineReport implements Report {

    @Override
    public String generateReport() { 
        return "Generate Report using Fine Report!";
    }
    
}

装饰类父类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class ReportGenerator implements Report {
    //持有接口
    private Report report;
    public ReportGenerator(Report report){
        this.report = report;
    }
    
    @Override
    public String generateReport() { 
        return report.generateReport();
    }
    
}

输出Word报告装饰类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class ExportWordReport extends ReportGenerator{
    public ExportWordReport(Report report) {
        super(report); 
    }
    public String generateReport() { 
        return super.generateReport() + " Export to Word Format!";
    }
}

输出Excel报告装饰类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class ExportExcelReport extends ReportGenerator{
    public ExportExcelReport(Report report) {
        super(report); 
    }
    public String generateReport() { 
        return super.generateReport() + " Export to Excel Format!";
    }
}

存储报告到FTP服务器装饰类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class StorageReport2FTP extends ReportGenerator{
    public StorageReport2FTP(Report report) {
        super(report); 
    }
    public String generateReport() { 
        return super.generateReport() + " Storage Report to FTP Server!";
    }
}

动态调用：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class DecorateDemo {
    public static void main(String args[]){
        Report report = new CrystalReport();  
        report = new ExportWordReport(report);
        report = new ExportExcelReport(report);
        report = new StorageReport2FTP(report); 
        System.out.println(report.generateReport());
    } 
}

输出结果：

Generate Report using Crystal Report！ Export to Word Format! Export to Excel Format! Storage Report to FTP Server!

发送通知消息装饰类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class SendReport extends ReportGenerator {

    public SendReport(Report report) {
        super(report); 
    }
    
    public String generateReport() { 
        return super.generateReport() + " Send Report!";
    }
}

发送消息到Email装饰类：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class SendReport2Email extends SendReport {

    public SendReport2Email(Report report) {
        super(report); 
    }
    
    public String generateReport() { 
        return super.generateReport() + " send to Email!";
    }
}

调用测试：

package lims.designpatterndemo.decoratedemo;

public class DecorateDemo {
    public static void main(String args[]){
        Report report = new CrystalReport();  
        report = new ExportWordReport(report);
        report = new ExportExcelReport(report);
        report = new StorageReport2FTP(report); 
        report = new SendReport2Email(report);  
        System.out.println(report.generateReport());
    } 
}

输出结果：

Generate Report using Crystal Report！ Export to Word Format! Export to Excel Format! Storage Report to FTP Server! Send Report! send to Email!

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