【设计模式】装饰模式

主页传送门：💁 传送

1.装饰模式定义

       装饰模式（Decorator Pattern) 也称为包装模式，结构型设计模式之一。其定义如下：

Attach additional responsibilities to an object dynamically keeping the same interface.Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality.

       即：动态的给一个对象添加额外的职责，就增加功能来说， 装饰模式相比生成子类更为灵活。
       其通用类图如下：

2.装饰模式的角色

在装饰模式中有四个角色：

• 抽象构件(Component)角色：
  给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。
• 具体构件(ConcreteComponent)角色：
  定义一个将要接收附加责任的类。
• 装饰(Decorator)角色：
  持有一个构件(Component)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。
• 具体装饰(ConcreteDecorator)角色：
  负责给构件对象“贴上”附加的责任。

3.装饰模式实战案例

3.1.场景说明

       孙悟空有七十二般变化，他的每一种变化都给他带来一种附加的本领。他变成鱼儿时，就可以到水里游泳；他变成鸟儿时，就可以在天上飞行。

3.2.关系类图

       本例中，Component的角色便由鼎鼎大名的齐天大圣扮演；ConcreteComponent的角色属于大圣的本尊，就是猢狲本人；Decorator的角色由大圣的七十二变扮演。而ConcreteDecorator的角色便是鱼儿、鸟儿等七十二般变化。类图如下：

3.3.代码实现

抽象构件角色“齐天大圣”接口定义了一个move()方法，这是所有的具体构件类和装饰类必须实现的。

//大圣的尊号
public interface TheGreatestSage {
    
    public void move();
}

具体构件角色“大圣本尊”猢狲类

public class Monkey implements TheGreatestSage {

    @Override
    public void move() {
        //代码
        System.out.println("Monkey Move");
    }

}

抽象装饰角色“七十二变”

public class Change implements TheGreatestSage {
    private TheGreatestSage sage;
    
    public Change(TheGreatestSage sage){
        this.sage = sage;
    }
    @Override
    public void move() {
        // 代码
        sage.move();
    }

}

具体装饰角色“鱼儿”

public class Fish extends Change {
    
    public Fish(TheGreatestSage sage) {
        super(sage);
    }

    @Override
    public void move() {
        // 代码
        System.out.println("Fish Move");
    }
}

具体装饰角色“鸟儿”

public class Bird extends Change {
    
    public Bird(TheGreatestSage sage) {
        super(sage);
    }

    @Override
    public void move() {
        // 代码
        System.out.println("Bird Move");
    }
}

客户端类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        TheGreatestSage sage = new Monkey();
        // 第一种写法
        TheGreatestSage bird = new Bird(sage);
        TheGreatestSage fish = new Fish(bird);
        // 第二种写法
        //TheGreatestSage fish = new Fish(new Bird(sage));
        fish.move(); 
    }

}

       “大圣本尊”是ConcreteComponent类，而“鸟儿”、“鱼儿”是装饰类。要装饰的是“大圣本尊”，也即“猢狲”实例。
       上面的例子中，系统把大圣从一只猢狲装饰成了一只鸟儿（把鸟儿的功能加到了猢狲身上），然后又把鸟儿装饰成了一条鱼儿（把鱼儿的功能加到了猢狲+鸟儿身上，得到了猢狲+鸟儿+鱼儿）。

4.装饰模式优缺点

装饰模式的优点包括：

• 扩展对象功能：装饰模式可以动态地扩展一个对象的功能，通过增加新的具体装饰类来实现不同的行为，比继承更加灵活，不会导致类的个数急剧增加。
• 多次装饰：装饰模式可以对一个对象进行多次装饰，创造出不同行为的组合，得到功能更加强大的对象。
• 独立变化：具体构建类和具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要自己增加新的具体构建子类和具体装饰子类，原有类库代码无须改变，符合“开闭原则”。

装饰模式的缺点包括：

• 产生很多小对象：装饰模式会产生很多小对象，大量小对象占据内存，一定程度上影响程序的性能。
• 调式排查较麻烦：装饰模式相比其他设计模式更容易出错，调式排查较麻烦。

5.装饰模式使用场景

装饰模式主要适用于以下场景：

1. 扩展类的功能：装饰模式可以用于在不改变原有对象的基础上，扩展其功能。这对于一些具有核心功能但需要增加新功能的组件或类来说，是一种很好的设计方案。
2. 动态功能添加：在某些情况下，我们可能需要在运行时动态地给对象添加额外的职责，而装饰模式可以很好地实现这一需求。这些功能可以再动态地撤销，增加了系统的灵活性。
3. 使用现有组件：装饰模式也适用于使用现有组件的场景。这些组件可能只是完成了一些核心功能，但可以在不改变其结构的情况下，通过装饰器模式动态地扩展其功能。
4. 懒人早餐：煎饼是一个很好的例子。上班族为了多睡一会儿，常常需要用方便的方式解决早餐问题。煎饼是一个很好的选择，但有些人可能想要在煎饼中添加鸡蛋或香肠。通过装饰模式，我们可以很容易地实现这样的需求。

6.装饰模式总结

     装饰模式是一种设计模式，旨在动态地给一个对象添加额外的职责，同时可以扩展对象的功能。相比传统的继承方式，装饰模式更加灵活，可以在运行时根据需要动态地添加或删除职责。

     在装饰模式中，有一个抽象的组件类和若干个具体的组件类，以及一个抽象的装饰器类和若干个具体的装饰器类。具体组件类实现了抽象组件类，具体装饰器类则继承了抽象装饰器类，并持有一个指向具体组件类的指针。当需要给一个对象添加额外的职责时，只需创建一个具体的装饰器类并将其添加到该对象的链表中即可。

     总之，装饰模式是一种灵活且结构清晰的设计模式，可以用于在不改变原有对象的基础上扩展其功能。但需要注意，在应用装饰模式时，需要权衡其优缺点，根据实际需求来决定是否使用。

如果喜欢的话，欢迎 🤞关注 👍点赞 💬评论 🤝收藏 🙌一起讨论
你的支持就是我✍️创作的动力！ 💞💞💞