设计模式之装饰者模式
装饰者（Decorator）模式就是在不修改任何底层代码的情况下，给对象赋予新的职责。
装饰者模式又称包装模式，即：在真实对象的外层包装一层层新的职能。
装饰者模式主要采用组合的方式拓展对象的行为，是给爱用继承的人一个全新的设计眼界。（继承是在编译时静态决定对象的行为，而组合是在运行时动态地扩展对象的行为。）
需要格外注意的是：装饰者与被装饰者必须是同一个类型，即：具有相同的超类。【这里通过继承实现类型匹配】
装饰者模式包含四个角色：抽象目标组件，具体目标组件，抽象装饰者，具体装饰者。其中，目标组件就是需要被装饰的对象。
1.抽象目标组件（Component）
目标组件的抽象类，是所有装饰者与具体组件的超类。这是为了保持组件被装饰后，返回的对象类型保持不变。
public abstract class Beverage { protected String description = "Unknown Beverage"; public String getDescription() { return description; } public abstract BigDecimal cost(); }
2.具体目标组件
需要赋予新权限的组件。
public class DarkRoast extends Beverage{ public DarkRoast() { description = "Dark Roast"; } @Override public BigDecimal cost() {
//定义深焙饮料的价格 return new BigDecimal(0.25); } }
3.抽象装饰者
//需要在饮料中添加的调味品
//具有两个抽象方法：getDescription()、cost()
public abstract class Condiment extends Beverage { public abstract String getDescription(); }
4.具体装饰者
public class Mocha extends Condiment{ private Beverage beverage; public Mocha(Beverage beverage) { super(); this.beverage = beverage; } @Override public String getDescription() {
//在原有饮料的描述中增添添加剂的描述 return beverage.getDescription() + ", Mocha"; } @Override public BigDecimal cost() {
//返回饮料加上添加剂的总价。0.6是摩卡添加剂的价格 return new BigDecimal(0.6).add(beverage.cost()).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } }
public class Whip extends Condiment{ private Beverage beverage; public Whip(Beverage beverage) { super(); this.beverage = beverage; } @Override public String getDescription() { return beverage.getDescription() + ", Whip"; } @Override public BigDecimal cost() { return new BigDecimal(0.5).add(beverage.cost()).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } }
5.Demo
public class BeverageDemo { public static void main(String[] args) { Beverage beverage = new DarkRoast(); System.out.println(beverage.getDescription() +" : " + beverage.cost()); //use mocha & whip to decorate dark-roast. beverage = new Mocha(beverage); beverage = new Whip(beverage); System.out.println(beverage.getDescription() +" : " + beverage.cost()); /*Log: * Dark Roast : 0.25 * Dark Roast, Mocha, Whip : 1.35*/ } }
6.备注
装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。
装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。【可以通过工厂模式和生成器模式进行优化】
7.拓展
7.1 如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时，可以让Decorator继承Concrete Component。
7.2 如果只有一个Concrete Decorator类时，可以将Decorator和Concrete Decorator合并。
8.使用场景
8.1 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。
8.2 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
8.3 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
8.4 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。
9. 补充
Java I/O是装饰者模式的典型例子。
10. 参考资料
10.1 O’Reilly：《Head First设计模式》
10.2 百度百科 ： 《装饰者模式》
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