装饰模式Decorator_context contextimp contextwrapper装饰-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/HoHohong/article/details/54376105

本文详细介绍了装饰模式的概念及其在Android开发中的应用。装饰模式允许在不修改原有类的情况下为其添加新功能，增强了系统的灵活性和扩展性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

定义

动态地给一个对象添加额外的功能。就增加的功能来说，装饰模式相比生成子类更为灵活

原则

Classes should be open for extension, but closed for modification
类应该对扩展开放,对修改关闭。
我觉得这个思想对于面向对象开发来说是非常重要的，几乎很多的设计模式源码设计都离不开这个原则。

结构说明

这里写图片描述

Component抽象组件，是一个接口或者是抽象类，就是定义我们最核心的对象，也就是最原始的对象。（注：在装饰模式中，必然有一个最基本、最核心、最原始的接口或者抽象类充当Component抽象组件）
ConcreteComponent具体组件，是最核心、最原始、最基本的接口或抽象类的实现，我们需要装饰的就是它。
Decorator装饰角色，一般是一个抽象类，实现接口或者抽象方法，它的属性里必然有一个private变量指向Component抽象组件。（功能多的话可以独立出个抽象类来，也可以直接ConcreteDecorator）
具体装饰角色，如上图中的ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB，我们要把我们最核心的、最原始的、最基本的东西装饰成其它东西。

优点

装饰类和被装饰类可以独立发展，而不会相互耦合。换句话说，Component类无须知道Decorator类，Decorator类是从外部来扩展Component类的功能，而Decorator也不用知道具体的组件。
装饰模式是继承关系的一个替代方案。我们看装饰类Decorator，不管装饰多少层，返回的对象还是Component，实现的还是is-a的关系。
装饰模式可以动态地扩展一个实现类的功能。

例子说明

假如汽车工厂在生产一种引擎，原先的生产方法是固定，之后想到原先生产方法上增加“材料准备”以及“引擎的测试情况”才能判断产品的可行性。

//引擎接口
public interface IEngfine {
    void engine();
}

//实现类
public class EngfineImp implements IEngfine {
    @Override
    public void engine() {
        //生产
    }
}

//要在原先实现类上添加功能，则用到了包装类
public class Production implements IEngfine {
    private IEngfine engfineImp;

    public Production(IEngfine engfineImp){
        this.engfineImp = engfineImp;
    }
    @Override
    public void engine() {
        frontMethod();
        engfineImp.engine();
        afterMethod();
    }

    private void frontMethod() {
        //准备材料
    }
    private void afterMethod() {
        //测试使用
    }
}

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        IEngfine engfine = new EngfineImp();
        //包装
        IEngfine production = new Production(engfine);
        production.engine();
  }
}

这个例子中，IEngfine就是Component，而EngfineImp则是ConcreteComponent，Production则是包装类ConcreteDecorator。Production在它的构造方法中传入了IEngfine的实现类，进而在它的方法中去增加新的操作方法。

源码说明

典型包装类就是Context和ContextImp和ContextWrapper。我们来看下它的结构
这里写图片描述

Context就是我们的抽象组件，它提供了应用运行的基本环境，是各组件和系统服务通信的桥梁，隐藏了应用与系统服务通信的细节，简化了上层应用的开发。所以Contex就是“装饰模式”里的Component。
Context类是个抽象类，android.app.ContextImpl派生实现了它的抽象接口。ContextImpl对象会与Android框架层的各个服务（包括组件管理服务、资源管理服务、安装管理服务等）建立远程连接，通过对Android进程间的通信机制（IPC）和这些服务进行通信。所以ContextImpl就是“装饰模式”里的ConcreteComponent。
如果上层应用期望改变Context接口的实现，就需要使用android.content.ContextWrapper类，它派生自Context，其中具体实现都是通过组合的方式调用ContextImpl类的实例（在ContextWrapper中的private属性mBase）来完成的。这样的设计，使得ContextImpl与ContextWrapper子类的实现可以单独变化，彼此独立。所以可以看出ContextWrapper就是“装饰模式”里的Decorator。
Android的界面组件Activity、服务组件Service以及应用基类Application都派生于ContextWrapper，它们可以通过重载来修改Context接口的实现。所以可以看出Activity、服务组件Service以及应用基类Application就是“装饰模式”里的具体装饰角色A、B、C。

注：上图可以看出界面组件基类android.app.Activity添加了界面绘制相关的实现，增加了处理界面事件的相关接口。它存放界面中各控件的对象，并与窗口管理服务建立连接，传递界面相关的事件和操作。

我们可以看下Context，找其中一两个方法来看看

public abstract class Context {
    /**
     * File creation mode: the default mode, where the created file can only
     * be accessed by the calling application (or all applications sharing the
     * same user ID).
     * @see #MODE_WORLD_READABLE
     * @see #MODE_WORLD_WRITEABLE
     */
    public static final int MODE_PRIVATE = 0x0000;
    /**
     * Same as {@link #startActivity(Intent, Bundle)} with no options
     * specified.
     *
     * @param intent The description of the activity to start.
     *
     * @throws ActivityNotFoundException &nbsp;
     *`
     * @see #startActivity(Intent, Bundle)
     * @see PackageManager#resolveActivity
     */
    public abstract void startActivity(Intent intent);
    @Nullable
    public abstract ComponentName startService(Intent service);
    /**
     * Disconnect from an application service.  You will no longer receive
     * calls as the service is restarted, and the service is now allowed to
     * stop at any time.
     *
     * @param conn The connection interface previously supplied to
     *             bindService().  This parameter must not be null.
     *
     * @see #bindService
     */
    public abstract void unbindService(@NonNull ServiceConnection conn);
    ...//等等
}

可以看到Context里面提供了很多的抽象方法，包括四大组件的启动，application启动等等。我们看下它的实现类，这里就找startActivity方法，也是大家最熟悉的

class ContextImpl extends Context {
    private final static String TAG = "ContextImpl";
    private final static boolean DEBUG = false;

    /**
     * Map from package name, to preference name, to cached preferences.
     */
    private static ArrayMap<String, ArrayMap<String, SharedPreferencesImpl>> sSharedPrefs;

    final ActivityThread mMainThread;
    final LoadedApk mPackageInfo;
    ...
    @Override
    public void startActivity(Intent intent) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        startActivity(intent, null);
    }
    @Override
    public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        if ((intent.getFlags()&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) == 0) {
            throw new AndroidRuntimeException(
                    "Calling startActivity() from outside of an Activity "
                    + " context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag."
                    + " Is this really what you want?");
        }
        mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
                getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null,
                (Activity) null, intent, -1, options);
    }
}

可以看到ContextImpl里面实现了Context的方法，在startActivity中，最终通过主线程的Instrumentation来启动Activity，再通过Binder驱动ActivityManagerService调用启动。startActivity过程很多，这里就不扩展了。
来看下ContextWrapper包装了包装了什么

public class ContextWrapper extends Context {
    Context mBase;

    public ContextWrapper(Context base) {
        mBase = base;
    }

    /**
     * Set the base context for this ContextWrapper.  All calls will then be
     * delegated to the base context.  Throws
     * IllegalStateException if a base context has already been set.
     * 
     * @param base The new base context for this wrapper.
     */
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        if (mBase != null) {
            throw new IllegalStateException("Base context already set");
        }
        mBase = base;
    }

    @Override
    public void startActivity(Intent intent) {
        mBase.startActivity(intent);
    }

    @Override
    public ComponentName startService(Intent service) {
        return mBase.startService(service);
    }
    ...
}

看出它只是单纯的调用父类Context的方法mBase.startActivity(intent)，并未做修改。
我们看下ContextThemeWrapper

**
 * A ContextWrapper that allows you to modify the theme from what is in the 
 * wrapped context. 
 */
public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper {
    private int mThemeResource;
    private Resources.Theme mTheme;
    private LayoutInflater mInflater;
    private Configuration mOverrideConfiguration;
    private Resources mResources;
    ...
    public ContextThemeWrapper(Context base, Resources.Theme theme) {
        super(base);
        mTheme = theme;
    }
    ...
    @Override
    public void setTheme(int resid) {
        if (mThemeResource != resid) {
            mThemeResource = resid;
            initializeTheme();
        }
    }
}

可以看到ContextThemeWrapper在原来ContextWrapper上，添加了Theme的设置，而Activity正是继承了ContextThemeWrapper的主题。

public class Activity extends ContextThemeWrapper
        implements LayoutInflater.Factory2,
        Window.Callback, KeyEvent.Callback,
        OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2,
        Window.OnWindowDismissedCallback {
    private static final String TAG = "Activity";
    private static final boolean DEBUG_LIFECYCLE = false;
    ...
}