设计模式---装饰器模式

简述

运行时，为原对象拓展新的行为。

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相较于传统的继承来拓展新的行为，装饰器模式更为的灵活多变，当然实现起来也更为复杂。

话不多说，看个优化案例吧。

优化案例

最初版v0

现有系统中有设定窗口Style的模块，现在想增加一个圆角的样式。以下是现有模块的代码。

class Style {
    public void style() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}

第一种传统的修改方式。

class Style {
    public void style() {
        System.out.println("设置Order");
        System.out.println("设置Radius");
    }
}

虽然代码简单，但细想一下，如果我们日后仍然需要单独设置Order的样式怎么办。现在的代码实现已经无法满足了不是？

为此，我们可能会想到另一种方案。使用继承。

class BaseStyle {
    public void style() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}
class Radius extends BaseStyle {
    public void style() {
        super.style();
        System.out.println("设置Radius");
    }
}

确实，如果不在意类的命名的话，目前来看这确实是个好的选择。请注意，只是目前来看。设计不只着眼与当前，而是需要放眼未来。什么意思呢？比如，当未来需要添加一个Color样式的时候怎么办，有人可能认为添加再添加一个BassStyle类的子类Color就好了；如果客户就只要一个单独的Color样式呢，或者说需要一个可以设置Radius和Color的样式。再超前一些，客户如果想要的是增加一个样式，且可以与现有的任何一种或多种样式随意组合呢？又该怎么办？传统的继承已经搞不了了呀。

别慌，最后这一种需求正好就是使用装饰器模式的目的。我们来看看改进后的案例吧。

修改版v1

使用装饰器模式优化上述需求，使得任意样式间可以任意组合，这种任意组合包括任意种类和数量。

public interface Style {
    void style();
}
public class Order implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}
public class Radius implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Radius");
    }
}

public class Color implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Color");
    }
}
public class OrderDecorator implements Style {
    private Style style;
    public OrderDecorator(Style target) {
        this.style = target;
    }
    @Override
    public void style() {
        style.style();
        decorator();
    }
    private void decorator() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}
public class RadiusDecorator implements Style {
    private Style style;
    public RadiusDecorator(Style target) {
        this.style = target;
    }
    @Override
    public void style() {
        style.style();
        decorator();
    }
    private void decorator() {
        System.out.println("设置Radius");
    }
}
public class ColorDecorator implements Style {
    private Style style;
    public ColorDecorator(Style target) {
        this.style = target;
    }
    @Override
    public void style() {
        style.style();
        decorator();
    }
    private void decorator() {
        System.out.println("设置Color");
    }
}

定义三个装饰器类：OrderDecorator, RadiusDecorator, ColorDecorator分别实现Style接口，定义decorator方法用(动态拓展的核心方法之一)。调用完``target的style方法后调用decorator`方法实现功能的动态拓展。接着，看看客户端如何使用。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Style style = new Order();
        Style style1 = new ColorDecorator(style);
        Style style2 = new RadiusDecorator(style1);
        style2.style();
    }
}

输出结果：

设置Order
设置Color
设置Radius

修改版v2

上述优化可以看到一些重复冗余的代码，还有再次优化的空间。以下是实现样例。

public interface Style {
    void style();
}
public class Order implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}
public class Radius implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Radius");
    }
}
public class Color implements Style {
    @Override
    public void style() {
        System.out.println("设置Color");
    }
}
public abstract class StyleDecorator implements Style { // 抽出共通新建装饰类的高层抽象类
    protected Style style;
    public StyleDecorator(Style target) {
        this.style = target;
    }
    @Override
    public void style() { // style设置
        style.style();
        decorator();
    }
    protected abstract void decorator(); // 装饰方法
}
public class OrderDecorator extends StyleDecorator {
    public OrderDecorator(Style target) {
        super(target);
    }
    @Override
    protected void decorator() {
        System.out.println("设置Order");
    }
}
public class RadiusDecorator extends StyleDecorator {
    public RadiusDecorator(Style target) {
        super(target);
    }
    @Override
    protected void decorator() {
        System.out.println("设置Radius");
    }
}
public class ColorDecorator extends StyleDecorator {
    public ColorDecorator(Style target) {
        super(target);
    }
    @Override
    protected void decorator() {
        System.out.println("设置Color");
    }
}

客户端的使用和输出结果还是和v1一样。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Style style = new Order();
        Style style1 = new ColorDecorator(style);
        Style style2 = new RadiusDecorator(style1);
        style2.style();
    }
}

输出结果：

设置Order
设置Color
设置Radius

新建高层抽象类，讲冗余的方法属性都打包到抽象类中，减少重复的代码。
这个应该属于题外话了，可以见得设计模式的实现方式是多种多样的。不要过度拘泥于模板。只要能达成目的，想怎么设计就可以怎么设计。

修改版v1和v2都是装饰器模式，实际开发根据需求斟酌即可。

总结

优点

1. 开发时可以自由组合各种各样的功能。
2. 新增的功能对于现有功能没有任何的影响。

缺点

1. 增加系统的复杂度。
2. 对于开发人员的技术要求提高。

应用场景

1. 需要灵活组合功能的场合。
2. 限制继承，但又想拓展类的功能的场合。