设计模式实践系列 (3) - 装饰模式 ( Decorator )

用途

用于动态地给一个对象添加一些额外的职责。 就增加功能来说, Decorator模式相比生成子类更为灵活。装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能,是继承关系的一个替代方案。

纯粹的装饰模式很难找到,大多数的装饰模式的实现都是“半透明”的,而不是完全透明的。换言之,允许装饰模式改变接口,增加新的方法。半透明的装饰模式是介于装饰模式和适配器模式之间的。适配器模式的用意是改变所考虑的类的接口,也可以通过改写一个或几个方法,或增加新的方法来增强或改变所考虑的类的功能。 大多数的装饰模式实际上是半透明的装饰模式,这样的装饰模式也称做半装饰、半适配器模式。

适用场景

以下情况使用Decorator模式

  • 在不影响其他对象的情况下, 以动态、 透明的方式给单个对象添加职责。
  • 处理那些可以撤消的职责。
  • 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。

模式要点

image

组成部分

  • Component:定义一个对象接口, 可以给这些对象动态地添加职责。
  • ConcreteComponent:定义一个对象, 可以给这个对象添加一些职责。
  • Decorator:持有一个指向 Component 对象的引用,并定义一个与 Component 接口一致的接口。
  • ConcreteDecorator:一向组件添加职责。

协作原理

  • Decorator 将请求转发给它的 Component 对象, 并有可能在转发请求前后执行一些附加的动作。

实例分析

image

铁匠和木匠同时制作一把铁锤,第一种方案是木匠制作锤把,铁匠制作锤头;第二中方案是铁匠先制作锤把再制作锤头(假定这里的木匠只会制作锤把)。制作过程分为三部分:1.对材料进行初步的检查,2.进行制造并把部件安装起来以供后面的操作,3.完成之后再次进行检查,确保没有质量问题。

首先定义“操作”接口,包括前后两次检查以及安装的操作。

/**
 * 流水线上操作行为的接口
 */
public interface Operation {

  void checkBefore();

  void join();

  void chekcAfter();
}

现在只由木匠制作锤把,定义一个木匠的操作类 CarpenterOperation

/**
 * 木匠的工作
 */
public class CarpenterOperation implements Operation {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CarpenterOperation.class);

  @Override
  public void checkBefore() {
    LOGGER.info("检查木材");
  }

  @Override
  public void join() {
    LOGGER.info("打造锤把");
  }

  @Override
  public void chekcAfter() {
    LOGGER.info("检查成品锤把");
  }
}

由于某些原因,铁匠决定自己制作锤把,现在铁匠身兼双职,将木匠的工作也承担了。定义一个铁匠操作类 HammerSmith

/**
 * 铁匠
 */
public class HammerSmithOperation implements Operation {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(HammerSmithOperation.class);
  private Operation previousOperation;

  public HammerSmithOperation(Operation previousOperation) {
    this.previousOperation = previousOperation;
  }

  @Override
  public void checkBefore() {
    previousOperation.checkBefore();
    LOGGER.info("检查铁材");
  }

  @Override
  public void join() {
    previousOperation.join();
    LOGGER.info("打造锤头");
  }

  @Override
  public void chekcAfter() {
    previousOperation.chekcAfter();
    LOGGER.info("检查成品锤头");
  }
}

同样实现了“操作”的接口,铁匠的每个操作都包含了木匠相应的操作,相当于对木匠的操作增加了一层包裹和扩展。这种包装就是 Decorator 模式中的装饰。

现在分别让木匠和铁匠进行一系列操作

/**
 * Decorator
 */
public class Application {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Application.class);

  public static void main(String[] args) {
    LOGGER.info("仅由木匠制作锤把");
    Operation carpenter = new CarpenterOperation();
    carpenter.checkBefore();
    carpenter.join();
    carpenter.chekcAfter();

    LOGGER.info("由铁匠完成锤把以及锤头的制作");
    Operation hammerSmith = new HammerSmithOperation(carpenter);
    hammerSmith.checkBefore();
    hammerSmith.join();
    hammerSmith.chekcAfter();
  }
}

输出如下内容

    仅由木匠制作锤把
    检查木材
    打造锤把
    检查成品锤把
    
    由铁匠完成锤把以及锤头的制作
    检查木材
    检查铁材
    打造锤把
    打造锤头
    检查成品锤把
    检查成品锤头

效果

优点

  1. 装饰模式和静态继承的机制的作用都是对现有的类增加新的功能,但装饰模式有着比静态继承更灵活的组合方式。装饰模式可以在运行的时候决定需要增加还是去除一种“装饰”以及什么“装饰”。静态继承则没有这样的灵活性,它对类功能的扩展是在运行之前就确定了的。
  2. 得益于装饰模式在组合上的灵活性和便利性,我们可以将各种装饰类进行组合,从而较为简单的创造各种不同的行为集合,实现多种多样的功能。

缺点

  1. 装饰者的对象和它装饰的对象本质上是完全不同的,装饰模式会生成许多的对象,导致区分各种对象变得困难
  2. 由于使用相同的标识,对于程序的理解和拍错过程的难度也会随之增加

开源项目

有关其他模式本人的的开源项目:
github.com/JamesZBL/java_design_patterns
如果觉得有用,欢迎 Star/Fork/提Issue
该项目目前处在开发阶段

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,684评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,143评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,214评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,788评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,796评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,665评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,027评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,679评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,346评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,664评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,766评论 1 331
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,412评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,015评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,974评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,073评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,501评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • 1 场景问题# 1.1 复杂的奖金计算## 考虑这样一个实际应用:就是如何实现灵活的奖金计算。 奖金计算是相对复杂...
    七寸知架构阅读 3,952评论 4 67
  • 设计模式汇总 一、基础知识 1. 设计模式概述 定义:设计模式(Design Pattern)是一套被反复使用、多...
    MinoyJet阅读 3,897评论 1 15
  • 本文首发于个人博客:Lam's Blog - 谈谈23种设计模式在Android源码及项目中的应用,文章由Mark...
    格子林ll阅读 4,619评论 1 105
  • 一、设计模式的分类 总体来说设计模式分为三大类: 创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者...
    RamboLI阅读 742评论 0 1
  • 本文是《设计模式——可复用面对对象软件的基础》的笔记。 面对对象设计的几个原则:1.针对接口编程,而不是针对实现编...
    Lension阅读 1,162评论 0 0