結合JDK源碼看設計模式——裝飾者模式

定義

　　在不改變原有對象的基礎之上，將功能附加到對象上

適用場景

1. 擴展一個類的功能
2. 動態的給對象增加功能，當功能不需要的時候能夠動態刪除

詳解

　　在看到定義的時候，可能很多人會想，這不就是繼承嗎？的確很像，不過是比繼承更加有彈性的替代方案。就像原型模式和new之間的關系一樣，有區別，但是區別又不是特別大。裝飾者一個很重要的詞就是動態，他可以靈活的選擇要這個功能還是不要。在裝飾者中要有四個角色：抽象的實體類，具體的實體類，抽象的裝飾者，具體的裝飾者。下面畫一個大致的UML圖

　　實體類創建之后，如果想擴展實體類那么一般的想法是繼承，當然繼承也是其中方法之一。上面由UML圖就可以看出，在裝飾者模式下，我們可以通過裝飾類下的擴展功能實現對抽象實體類的包裝。當我們需要擴展功能就多加一個擴展功能，不需要擴展功能就不用添加，是一個很動態的擴展方式。下面具體看代碼解析。

抽象實體類

public abstract class abstractCake {
    protected abstract String getCake();
    protected abstract int cost();

}

實體類

public class cake extends abstractCake{
    @Override
    protected String getCake() {
        return "蛋糕";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return 100;
    }
}

抽象裝飾類（可以抽象也可以不抽象）

public class AbstractDecorator extends abstractCake {
    private abstractCake abstractcake;

    public AbstractDecorator(abstractCake abstractcake) {
        this.abstractcake = abstractcake;
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return this.abstractcake.getCake();
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return this.abstractcake.cost();
    }
}

擴展功能1

public class FruitDecorator extends AbstractDecorator {
    public FruitDecorator(abstractCake abstractcake) {
        super(abstractcake);
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return super.getCake()+" 加一層水果";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost()+20;
    }
}

擴展功能2

public class SugerDecorator extends AbstractDecorator{
    public SugerDecorator(abstractCake abstractcake) {
        super(abstractcake);
    }



    @Override
    protected String getCake() {
        return super.getCake()+" 多加糖";
    }

    @Override
    protected int cost() {
        return super.cost()+10;
    }
}

測試類

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        abstractCake ac=new cake();
        ac=new FruitDecorator(ac);
        ac=new SugerDecorator(ac);
        System.out.println(ac.getCake());

    }
}

結果

具體的內存圖

　　可以很清楚的看見ac這個抽象類下面一層層包着實體類，解析的時候每一層的包裝類的getCake()方法都會送回給抽象實體類，而我的getCake()方法實現的是字符串增加。后面如果我還需要一層水果，那么我就多裝飾一次。如果用繼承實現，那么我要兩層水果，不要糖，那么我就還需要再定義一個實現兩層水果的子類，而裝飾者模式就只需要修改客戶端的ac類實現就行。在JDK中裝飾者模式用的最出名的莫過於IO流了，以InputStream為例子。下面是UML圖

 

　　這就是典型的裝飾者。平常我們只需要FileInputStream來讀取文件，當我們有一些特殊功能需要，如：BufferedInputStream（完成了緩存功能，使讀取文件速度大大提升）和DataInputStream（把byte轉換成Java基本數據類型）我們就可以裝飾一下InputStream，即靈活又方便。這樣使得我們對FileInputStream流的處理更能達到我們想要的預期。當你理解了裝飾者模式，我推薦你看這篇博客。這樣你就能很好的理解IO流的操作。

總結

　　裝飾者模式是一個比繼承更加靈活的擴展方式，要記住裝飾者模式必不可少的4個類：抽象的實體類，具體的實體類，抽象的裝飾者，具體的裝飾者。再結合上面推薦的博客，我相信你不但能理解裝飾者，還能更加清晰的理解JDK中的IO流