装饰设计模式

简介: 装饰设计模式

1.装饰设计模式


装饰设计模式(Decorator Design Pattern):向某个对象动态地添加更多的功能。是除类继承外另一种扩展功能的方法。

装饰设计模式属于23种Java设计模式中的结构型模式。装饰设计模式是一种思想,简单理解是构造函数(已有类对象)传递,进行功能增强。装饰模式可以在不创造更多的子类的情况下扩展对象的功能。


当想要对已有的对象进行功能增强时,可以定义类,将已有对象传入,基于已有的功能,提供加强功能。那么自定义的该类称为装饰类。


eg:BufferedReader类中的readLine()方法就是read()方法的功能增强,属于装饰设计模式思想。请适当参考下面2.1示例 MyBufferedReaderDemo.java


装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象;并基于被装饰的对象的功能,提供更强的功能。


eg:以人吃饭为例,吃饭功能增强就是装饰设计模式思想。请参考下面示例 2.2 PersonDemo.java


装饰设计模式的思想类似于继承,但有区别:


1) 装饰设计模式比继承灵活性更强。避免了继承体系臃肿。而且降低了类与类之间的关系。


2) 装饰类因为增强已有对象,具备的功能和已有的是相同的,只不过提供了更强功能。


所以装饰类和被装饰类通常是都属于一个体系中(也就是属于同一父类或同一接口)。


3) 装饰设计模式是从继承体系结构变成了组成体系结构。


如图:

image.png

2.示例:


2.1 模拟BufferedReader类,用代码诠释readLine()方法原理


思路:明白了BufferedReader类中特有方法readLine的原理后,可以自定义一个类中包含一个功能和readLine一致的方法。来模拟一下BufferedReader,读取一个已存在的文件并打印在控制台上,以体现装饰设计模式思想。示例是读取本例源文件并输出在控制台上。


代码如下:(注:此运行结果过长,截图不便,大家自己可以运行试试。)


import java.io.*;
class MyBufferedReader extends Reader
{ //若继承Reader抽象类就要复写其中的抽象方法(read和close方法)。
  private Reader r;
  MyBufferedReader(Reader r)
  {
    this.r = r;
  }
  //自定义功能增强:可以一次读一行数据的方法。
  public String myReadLine()throws IOException
  {
    //定义一个临时容器。原BufferReader封装的是字符数组。
    //为了演示方便。定义一个StringBuilder容器。因为最终还是要将数据变成字符串。
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    int ch = 0;
    while((ch=r.read())!=-1)
    {
      if(ch=='\r')
        continue;
      if(ch=='\n')
        return sb.toString();
      else
        sb.append((char)ch);
    }
    if(sb.length()!=0)
      return sb.toString();
    return null;    
  }
  /*
  覆盖Reader类中的抽象方法。
  */
  public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
  {
    return r.read(cbuf,off,len) ;
  }
  public void close()throws IOException
  {
    r.close();
  }
  //自定义增强关闭功能方法
  public void myClose()throws IOException
  {
    r.close();
  }
}
//测试类
class  MyBufferedReaderDemo
{
  //抛出异常是为了方便体现代码思路,此处最好是做try异常处理。
  public static void main(String[] args) throws IOException
  {
    FileReader fr = new FileReader("MyBufferedReaderDemo.java");
    MyBufferedReader myBuf = new MyBufferedReader(fr);
    String line = null;
    while((line=myBuf.myReadLine())!=null)
    {
      System.out.println(line);
    }
    myBuf.myClose();
  }
}

2.2 用一段代码诠释装饰设计模式


思路:当想要对已有的对象进行功能增强时,可以定义类,将已有对象传入,基于已有的功能,并提供加强功能。那么自定义的该类称为装饰类。装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象。并基于被装饰的对象的功能,提供更强的功能。以人吃饭为例,吃饭功能增强来体现装饰设计模式。


代码如下:

class Person
{
  public void chifan()
  {
    System.out.println("吃饭");
  }
}
class SuperPerson 
{
  private Person p ;
  //将已有类对象作为参数传递进来
  SuperPerson(Person p)
  {
    this.p = p;
  }
  //增强人吃饭方法功能
  public void superChifan()
  {
    System.out.println("开胃酒");
    p.chifan();     //调用原有吃饭方法
    System.out.println("甜点");
    System.out.println("来一根");
  }
}
//测试类
class  PersonDemo
{
  public static void main(String[] args) 
  {
    Person p = new Person();
    //p.chifan();
    SuperPerson sp = new SuperPerson(p);
    sp.superChifan();
  }
}

运行结果

image.png


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