设计模式——代理模式与装饰模式的异同

两种模式的特点

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装饰模式：

　　在不改变接口的前提下，动态扩展对象的访问。
　　动态继承，让类具有在运行期改变行为的能力。
　　装饰模式，突出的是运行期增加行为，这和继承是不同的，继承是在编译期增加行为。
　　强调：增强

代理模式：

　　在不改变接口的前提下，控制对象的访问。
　　1.从封装的角度讲，是为了解决类与类之间相互调用而由此导致的耦合关系，可以说是接口的另外一个层引用。
　　　　比如：在a类->b代理->c类这个关系中，c类的一切行为都隐藏在b中。即调用者不知道要访问的内容与代理了什么对象。
　　2.从复用的角度讲，可以解决不同类调用一个复杂类时，仅仅因较小的改变而导致整个复杂类新建一个类。
　　　　比如：a类->c类1；b类->c类2。
　　　　可以变为a类->ca代理类->c类；b类->cb代理类-c类。
　　代理模式，是类之间的封装和（某方面的）复用。
　　强调：限制

举个例子说明问题

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　　下面通过一个例子来说明两者的不同。当我们冲咖啡的时候，首先你要拿咖啡粉冲好一杯咖啡，然后你可以考虑是否加方糖或牛奶。

　　那么咖啡这个东西就可以通过糖或奶或者糖和奶，变成加糖的咖啡、加奶的咖啡、加糖加奶的咖啡。

　　但是它还是一杯咖啡，只是它的属性进行了扩展。

　　接下来分别通过装饰模式与代理模式，模拟这个过程。

1.装饰模式

　　测试代码：

Cafe cafe = new ConcreteCafe();
 
Cafe milkCafe = new MilkDecorator(cafe);
milkCafe.getCafe();
System.out.println("----------------------------------------");
Cafe sugarCafe = new SugarDecorator(cafe);
sugarCafe.getCafe();
System.out.println("----------------------------------------");
Cafe sugarMilkCafe = new MilkDecorator(new SugarDecorator(new ConcreteCafe()));
sugarMilkCafe.getCafe();
System.out.println("----------------------------------------");
Cafe milkSugarCafe = new SugarDecorator(new MilkDecorator(cafe));
milkSugarCafe.getCafe();
System.out.println("----------------------------------------");

　　就像使用IO流一样：

BufferedReader in1 = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));//字符流
DataInputStream in2 = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)));//字节流
　　// DataInputStream-从数据流读取字节，并将它们装换为正确的基本类型值或字符串
　　// BufferedInputStream-可以通过减少读写次数来提高输入和输出的速度

　　对类进行了功能的增强。

2.代理模式

　　测试代码：

Cafe cafe = new Proxy();
cafe.getCafe();

现在可以很清楚的看到：

　　1. 装饰模式可以让使用者直观的看到增强了哪些功能，而代理模式完全限制了使用者。

　　2. 对装饰模式来说，装饰者（Decorator）和被装饰者（Cafe）都实现同一个 接口。

　　3. 对代理模式来说，代理类（Proxy Class）和真实处理的类（Real Class）都实现同一个接口。

　　4. 此外，不论我们使用哪一个模式，都可以很容易地在真实对象的方法前面或者后面加上自定义的方法。

装饰模式与继承的比较

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　　明显的，装饰模式可以动态的扩展对象的行为。

　　比如某对象有30项行为，但是在第一阶段用到1-20行为，第二阶段用到11-30项行为，所以这时候，就可以只定义11-20的行为。

　　在第一阶段运行时，可以将1-10的行为以“装饰1”给加上

　　到第二阶段运行时，可以将“装饰1”去掉，将21-30的能以“装饰2”给加上。

　　但是继承是在编译期增加行为。

装饰模式的优缺点

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优点：

　　1. 装饰模式可以提供比继承更多地灵活性。
　　2. 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。
　　3. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功能更为强大的对象。
　　4. 具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符合“开闭原则”。

缺点：

　　1. 会产生很多的小对象（具体装饰类），增加了系统的复杂性。
　　2. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。

参考博文：

UML类图

修饰模式与代理模式的区别

设计模式之——装饰模式与代理模式的区别

Java之美——设计模式

装饰者模式

源码：

装饰者模式：

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:10:23
 */
package cafe;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 抽象构件角色
 */
public interface Cafe {
    
    public void getCafe();
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:11:03
 */
package cafe;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 具体构件角色
 */
public class ConcreteCafe implements Cafe{

    @Override
    public void getCafe() {
        System.out.println("上一杯原味咖啡！");
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:13:41
 */
package cafe;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 装饰角色
 */
public class Decorator implements Cafe{

    public Cafe cafe;
    
    public Decorator(Cafe cafe) {
        this.cafe = cafe;
    }

    @Override
    public void getCafe() {
        cafe.getCafe();
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:13:29
 */
package cafe;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 具体装饰角色
 */
public class MilkDecorator extends Decorator{

    public MilkDecorator(Cafe cafe) {
        super(cafe);
    }
    
    @Override
    public void getCafe() {
        super.getCafe();
        this.addMilk();
    }
    
    private void addMilk() {
        System.out.println("加奶！");
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:14:22
 */
package cafe;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 具体装饰角色
 */
public class SugarDecorator extends Decorator{

    public SugarDecorator(Cafe cafe) {
        super(cafe);
    }
    
    @Override
    public void getCafe() {
        super.getCafe();
        this.addSugar();
    }
    
    private void addSugar() {
        System.out.println("加糖！");
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:18:32
 */
package cafe;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Date;

/**
 * @author zhengbinMac
 * 测试类
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Cafe cafe = new ConcreteCafe();
        
        Cafe milkCafe = new MilkDecorator(cafe);
        milkCafe.getCafe();
        System.out.println("----------------------------------------");
        Cafe sugarCafe = new SugarDecorator(cafe);
        sugarCafe.getCafe();
        System.out.println("----------------------------------------");
        Cafe sugarMilkCafe = new MilkDecorator(new SugarDecorator(new ConcreteCafe()));
        sugarMilkCafe.getCafe();
        System.out.println("----------------------------------------");
        Cafe milkSugarCafe = new SugarDecorator(new MilkDecorator(cafe));
        milkSugarCafe.getCafe();
        System.out.println("----------------------------------------");
        
        File file = new File("/Users/zhengbinMac/test.txt");
        
        FileInputStream in2 = new FileInputStream(file);
        byte[] tempByte = new byte[1024];
        int hasRead = 0;
        System.out.println("开始时间：" + new Date().getTime());
        while((hasRead = in2.read(tempByte)) > 0) {
            System.out.println(new String(tempByte,0,hasRead));
        }
        System.out.println("结束时间：" + new Date().getTime());
        in2.close();
        
        System.out.println("----------------------------------------");
        
        FileInputStream in4 = new FileInputStream(file);
        byte[] tempByte2 = new byte[(int)file.length()];
        System.out.println("开始时间：" + new Date().getTime());
        in4.read(tempByte2);
        System.out.println("结束时间：" + new Date().getTime());
        in4.close();
        System.out.println(new String(tempByte2));
        
        System.out.println("----------------------------------------");
        
//        DataInputStream in3 = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
//        String s;
//        System.out.println("开始时间：" + new Date().getTime());
//        while((s=in3.readLine()) != null) {
//            System.out.println(s);
//        }
//        System.out.println("结束时间：" + new Date().getTime());
//        in3.close();
        
        System.out.println("----------------------------------------");
        
//        DataInputStream in5 = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)));
//        String s1;
//        System.out.println("开始时间：" + new Date().getTime());
//        while((s1 = in5.readLine()) != null) {
//            System.out.println(s1);
//        }
//        System.out.println("结束时间：" + new Date().getTime());
//        in5.close();
        
        System.out.println("----------------------------------------");
        
        BufferedReader in6 = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));
        String s2;
        System.out.println("开始时间：" + new Date().getTime());
        while((s2 = in6.readLine()) != null) {
            System.out.println(s2);
        }
        System.out.println("结束时间：" + new Date().getTime());
        in6.close();
        
        System.out.println("----------------------------------------");
        
        
    }
    
}

代理模式：

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月26日 下午8:30:42
 */
package cafe3;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public interface Cafe {
    
    public void getCafe();
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月26日 下午8:32:08
 */
package cafe3;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class ConcreteCafe implements Cafe{

    @Override
    public void getCafe() {
        System.out.println("上一杯原味咖啡！");
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月26日 下午8:33:05
 */
package cafe3;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class Proxy implements Cafe{

    private ConcreteCafe concreteCafe;
    
    public Proxy() {
        this.concreteCafe = new ConcreteCafe();
    }
    
    @Override
    public void getCafe() {
        concreteCafe.getCafe();
        addMilk();
        addSugar();
    }
    
    private void addMilk() {
        System.out.println("加奶！");
    }
    
    private void addSugar() {
        System.out.println("加糖！");
    }

}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月26日 下午8:38:51
 */
package cafe3;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Cafe cafe = new Proxy();
        cafe.getCafe();
    }
    
}

继承：

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:30:41
 */
package cafe2;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class Cafe {
    
    public void getCafe() {
        System.out.println("来一杯原味咖啡！");
    }
    
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:32:32
 */
package cafe2;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class MilkCafe extends Cafe{

    @Override
    public void getCafe() {
        super.getCafe();
        this.addMilk();
    }
    
    private void addMilk() {
        System.out.println("加奶！");
    }
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:31:09
 */
package cafe2;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class SugarCafe extends Cafe{
    
    @Override
    public void getCafe() {
        super.getCafe();
        this.addSugar();
    }
    
    private void addSugar() {
        System.out.println("加糖！");
    }
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月26日 下午3:01:26
 */
package cafe2;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class SugarMilkCafe extends Cafe{
    @Override
    public void getCafe() {
        super.getCafe();
        this.addSugarAndMilk();
    }
    
    private void addSugarAndMilk() {
        System.out.println("加糖!");
        System.out.println("加奶!");
    }
}

/**
 * Copyright 2016 Zhengbin's Studio.
 * All right reserved.
 * 2016年6月23日 上午11:33:22
 */
package cafe2;

/**
 * @author zhengbinMac
 *
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Cafe milkCafe = new MilkCafe();
        milkCafe.getCafe();
        
        Cafe sugarCafe = new SugarCafe();
        sugarCafe.getCafe();
        
        Cafe sugarMilkCafe = new SugarMilkCafe();
        sugarMilkCafe.getCafe();
    }
    
}