结构型模式 - 装饰器模式(Decorator Pattern)

简介: 结构型模式 - 装饰器模式(Decorator Pattern)

开启掘金成长之旅!这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第8天,点击查看活动详情

前言

我们先来看一个快餐店的例子。

快餐店有炒面、炒饭这些快餐,可以额外附加鸡蛋、火腿、培根这些配菜,当然加配菜需要额外加钱,每个配菜的价钱通常不太一样,那么计算总价就会显得比较麻烦。

使用继承的方式存在的问题:

  • 扩展性不好如果要再加一种配料(火腿肠),我们就会发现需要给FriedRice和FriedNoodles分别定义一个子类。如果要新增一个快餐品类(炒河粉)的话,就需要定义更多的子类。
  • 产生过多的子类

一、装饰器模式概述

装饰器模式定义: 指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式。

二、装饰器模式结构

装饰(Decorator)模式中的角色:

  • 抽象构件(Component)角色 :定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
  • 具体构件(Concrete Component)角色 :实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。
  • 抽象装饰(Decorator)角色 : 继承或实现抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其子类扩展具体构件的功能。
  • 具体装饰(ConcreteDecorator)角色 :实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附加的责任。

三、装饰器模式案例

我们使用装饰者模式对快餐店案例进行改进,体会装饰者模式的精髓。 类图如下:

网络异常,图片无法展示
|
代码如下:

//快餐接口  
public abstract class FastFood {  
   private float price;  
   private String desc;  
   public FastFood() {  
  }  
   public FastFood(float price, String desc) {  
       this.price = price;  
       this.desc = desc;  
  }  
   public void setPrice(float price) {  
       this.price = price;  
  }  
   public float getPrice() {  
       return price;  
  }  
   public String getDesc() {  
       return desc;  
  }  
   public void setDesc(String desc) {  
       this.desc = desc;  
  }  
   public abstract float cost();  //获取价格  
}  
//炒饭  
public class FriedRice extends FastFood {  
   public FriedRice() {  
       super(10, "炒饭");  
  }  
   public float cost() {  
       return getPrice();  
  }  
}  
//炒面  
public class FriedNoodles extends FastFood {  
   public FriedNoodles() {  
       super(12, "炒面");  
  }  
   public float cost() {  
       return getPrice();  
  }  
}  
//配料类  
public abstract class Garnish extends FastFood {  
   private FastFood fastFood;  
   public FastFood getFastFood() {  
       return fastFood;  
  }  
   public void setFastFood(FastFood fastFood) {  
       this.fastFood = fastFood;  
  }  
   public Garnish(FastFood fastFood, float price, String desc) {  
       super(price,desc);  
       this.fastFood = fastFood;  
  }  
}  
//鸡蛋配料  
public class Egg extends Garnish {  
   public Egg(FastFood fastFood) {  
       super(fastFood,1,"鸡蛋");  
  }  
   public float cost() {  
       return getPrice() + getFastFood().getPrice();  
  }  
   @Override  
   public String getDesc() {  
       return super.getDesc() + getFastFood().getDesc();  
  }  
}  
//培根配料  
public class Bacon extends Garnish {  
   public Bacon(FastFood fastFood) {  
       super(fastFood,2,"培根");  
  }  
   @Override  
   public float cost() {  
       return getPrice() + getFastFood().getPrice();  
  }  
   @Override  
   public String getDesc() {  
       return super.getDesc() + getFastFood().getDesc();  
  }  
}  
//测试类  
public class Client {  
   public static void main(String[] args) {  
       //点一份炒饭  
       FastFood food = new FriedRice();  
       //花费的价格  
       System.out.println(food.getDesc() + " " + food.cost() + "元");  
       System.out.println("========");  
       //点一份加鸡蛋的炒饭  
       FastFood food1 = new FriedRice();  
       food1 = new Egg(food1);  
       //花费的价格  
       System.out.println(food1.getDesc() + " " + food1.cost() + "元");  
       System.out.println("========");  
       //点一份加培根的炒面  
       FastFood food2 = new FriedNoodles();  
       food2 = new Bacon(food2);  
       //花费的价格  
       System.out.println(food2.getDesc() + " " + food2.cost() + "元");  
  }  
}

好处:

  • 饰者模式可以带来比继承更加灵活性的扩展功能,使用更加方便,可以通过组合不同的装饰者对象来获取具有不同行为状态的多样化的结果。装饰者模式比继承更具良好的扩展性,完美的遵循开闭原则,继承是静态的附加责任,装饰者则是动态的附加责任。
  • 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

四、装饰器模式使用场景

  • 当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。不能采用继承的情况主要有两类:
  • 第一类是系统中存在大量独立的扩展,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;
  • 第二类是因为类定义不能继承(如final类)
  • 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。
  • 当对象的功能要求可以动态地添加,也可以再动态地撤销时。

五、JDK源码解析

IO流中的包装类使用到了装饰者模式。

  • BufferedInputStream
  • BufferedOutputStream
  • BufferedReader
  • BufferedWriter

我们以BufferedWriter举例来说明,先看看如何使用BufferedWriter

public class Demo {  
   public static void main(String[] args) throws Exception{  
       //创建BufferedWriter对象  
       //创建FileWriter对象  
       FileWriter fw = new FileWriter("C:\\Users\\Think\\Desktop\\a.txt");  
       BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);  
       //写数据  
       bw.write("hello Buffered");  
       bw.close();  
  }  
}

使用起来感觉确实像是装饰者模式,接下来看它们的结构:

网络异常,图片无法展示
|

小结: BufferedWriter使用装饰者模式对Writer子实现类进行了增强,添加了缓冲区,提高了写数据的效率。

六、代理和装饰者的区别

静态代理和装饰者模式的区别:

  • 相同点:
  • 都要实现与目标类相同的业务接口
  • 在两个类中都要声明目标对象
  • 都可以在不修改目标类的前提下增强目标方法
  • 不同点:
  • 目的不同装饰者是为了增强目标对象静态代理是为了保护和隐藏目标对象
  • 获取目标对象构建的地方不同装饰者是由外界传递进来,可以通过构造方法传递静态代理是在代理类内部创建,以此来隐藏目标对象

后记

喜欢我的文章的朋友点点喜欢、收藏,也欢迎朋友们评论区留下你的意见和建议,恕毅在此拜谢!


相关文章
|
5天前
|
存储 关系型数据库 分布式数据库
PostgreSQL 18 发布,快来 PolarDB 尝鲜!
PostgreSQL 18 发布,PolarDB for PostgreSQL 全面兼容。新版本支持异步I/O、UUIDv7、虚拟生成列、逻辑复制增强及OAuth认证,显著提升性能与安全。PolarDB-PG 18 支持存算分离架构,融合海量弹性存储与极致计算性能,搭配丰富插件生态,为企业提供高效、稳定、灵活的云数据库解决方案,助力企业数字化转型如虎添翼!
|
16天前
|
弹性计算 关系型数据库 微服务
基于 Docker 与 Kubernetes(K3s)的微服务:阿里云生产环境扩容实践
在微服务架构中,如何实现“稳定扩容”与“成本可控”是企业面临的核心挑战。本文结合 Python FastAPI 微服务实战,详解如何基于阿里云基础设施,利用 Docker 封装服务、K3s 实现容器编排,构建生产级微服务架构。内容涵盖容器构建、集群部署、自动扩缩容、可观测性等关键环节,适配阿里云资源特性与服务生态,助力企业打造低成本、高可靠、易扩展的微服务解决方案。
1315 5
|
2天前
|
监控 JavaScript Java
基于大模型技术的反欺诈知识问答系统
随着互联网与金融科技发展,网络欺诈频发,构建高效反欺诈平台成为迫切需求。本文基于Java、Vue.js、Spring Boot与MySQL技术,设计实现集欺诈识别、宣传教育、用户互动于一体的反欺诈系统,提升公众防范意识,助力企业合规与用户权益保护。
|
15天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 前端开发
通义DeepResearch全面开源!同步分享可落地的高阶Agent构建方法论
通义研究团队开源发布通义 DeepResearch —— 首个在性能上可与 OpenAI DeepResearch 相媲美、并在多项权威基准测试中取得领先表现的全开源 Web Agent。
1363 87
|
2天前
|
JavaScript Java 大数据
基于JavaWeb的销售管理系统设计系统
本系统基于Java、MySQL、Spring Boot与Vue.js技术,构建高效、可扩展的销售管理平台,实现客户、订单、数据可视化等全流程自动化管理,提升企业运营效率与决策能力。
|
4天前
|
弹性计算 安全 数据安全/隐私保护
2025年阿里云域名备案流程(新手图文详细流程)
本文图文详解阿里云账号注册、服务器租赁、域名购买及备案全流程,涵盖企业实名认证、信息模板创建、域名备案提交与管局审核等关键步骤,助您快速完成网站上线前的准备工作。
197 82
2025年阿里云域名备案流程(新手图文详细流程)