小谈设计模式（7）—装饰模式

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主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。

装饰模式

装饰模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你动态地向一个对象添加额外的功能，而不需要修改其原始类。通过将对象包装在装饰器类中，你可以在不改变现有对象结构的情况下，逐步地添加功能。

装饰模式角色

Component（抽象组件）

定义了具体组件和装饰器的共同接口，可以是抽象类或接口。

ConcreteComponent（具体组件）

实现了抽象组件定义的接口，是被装饰的原始对象。

Decorator（抽象装饰器）

包含一个指向具体组件的引用，并实现了抽象组件定义的接口。

ConcreteDecorator（具体装饰器）

通过装饰器对具体组件进行扩展或修改，添加额外的功能。

工作流程

首先

定义一个抽象组件（Component），它声明了具体组件和装饰器共同的接口方法。

其次

创建一个具体组件（ConcreteComponent），它实现了抽象组件的接口方法，是被装饰的原始对象。

然后

创建一个抽象装饰器（Decorator），它也实现了抽象组件的接口方法，并包含一个指向具体组件的成员变量（通常为抽象组件类型），用于持有被装饰的对象。

最后

创建具体装饰器（ConcreteDecorator），它继承自抽象装饰器，并在装饰器的基础上添加了额外的功能。具体装饰器中通常会重写抽象组件的接口方法，以在调用前后进行额外的处理，然后再调用被装饰对象的相应方法。

Java代码实现

// Step 1: 定义抽象组件
interface Component {
    void operation();
}

// Step 2: 创建具体组件
class ConcreteComponent implements Component {
    public void operation() {
        System.out.println("执行具体组件的操作");
    }
}

// Step 3: 创建抽象装饰器
abstract class Decorator implements Component {
    protected Component component;

    public Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    public void operation() {
        component.operation();
    }
}

// Step 4: 创建具体装饰器
class ConcreteDecorator extends Decorator {
    public ConcreteDecorator(Component component) {
        super(component);
    }

    public void operation() {
        // 在调用具体组件操作前进行额外处理
        System.out.println("在调用具体组件操作前进行额外处理");

        // 调用具体组件的操作
        super.operation();

        // 在调用具体组件操作后进行额外处理
        System.out.println("在调用具体组件操作后进行额外处理");
    }
}

// 使用装饰模式
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建具体组件对象
        Component component = new ConcreteComponent();

        // 创建具体装饰器对象，并将具体组件对象传入
        Component decorator = new ConcreteDecorator(component);

        // 调用装饰后的操作
        decorator.operation();
    }
}

代码分析

Component 是抽象组件接口，ConcreteComponent 是具体组件类，实现了抽象组件接口的方法。Decorator 是抽象装饰器类，实现了抽象组件接口，并持有一个抽象组件类型的成员变量。ConcreteDecorator 是具体装饰器类，继承自抽象装饰器类，并重写了操作方法，在调用前后添加了额外处理。

在主函数中，先创建具体组件对象ConcreteComponent，然后将其传入具体装饰器对象ConcreteDecorator 的构造函数中，用装饰器包装具体组件。最后调用装饰后的操作，会按照一定的顺序执行额外处理和具体组件操作。

优缺点分析

优点

符合开闭原则

可以在不修改现有代码的情况下，通过新增装饰器类来扩展对象的功能。

可以动态地添加/删除功能

可以根据需要动态地添加或删除对象的功能，组合不同的装饰器实现不同的行为组合。

遵循单一职责原则

具体的组件类只负责核心功能，具体的装饰器类只关注附加的功能，各个类职责明确，可维护性高。

装饰器类与具体组件类独立

装饰器类与具体组件类之间是松耦合的关系，可以独立变化，增加或删除装饰器不会影响其他组件的行为。

缺点

可能产生过多的具体装饰器类

如果系统中有很多功能需要扩展，可能会导致产生大量的具体装饰器类，增加系统的复杂性。

装饰器与组件类的接口不一致

在装饰器模式中，装饰器类和具体组件类的接口不一致，导致客户端需要区分调用。

总结

装饰模式提供了一种灵活的、可扩展的方式来修改对象的功能，同时保持了简单的接口和代码的可维护性。但是需要权衡好扩展的复杂度和对象接口的一致性。