装饰器模式的作用:动态的给对象增加一些职责,即增加其额外的功能。
案例
装饰器模式比较经典的应用就是 JDK 中的 java.io 包下,InputStream、OuputStream、Reader、Writer 及它们的子类。
以 InputStream 为例
- FileInputStream 是 InputStream 的子类,用来读取文件字节流
- BufferedInputStream 是 InputStream 的子类的子类,可缓存的字节流
- DataInputStream 也是 InputStream 的子类的子类,可直接读取 Java 基本类型的字节流
如果希望提供一个可以读取文件 + 可缓存的字节流,使用继承方式,就需要派生 FileBufferedInputStream;
如果希望提供一个可以读取文件 + 直接读取基本类型的字节流,使用继承方式,就需要派生 FileDataInputStream。
字节流功能的增强还包括支持管道 pipe、字节数组 bytearray、字节对象 object、字节流字符流的转换 等维度,如果用继承方式,那类的层级与种类会多到爆炸。
为了解决问题,这边就使用了装饰器模式。
InputStream 源码简化
public abstract class InputStream implements Closeable {
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {}
}
FileInputStream 源码简化
public class FileInputStream extends InputStream {
public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
this(name != null ? new File(name) : null);
}
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
return readBytes(b, off, len);
}
}
BufferedInputStream 源码精简,继承自 FilterInputStream ,改为 InputStream
public class BufferedInputStream extends InputStream {
protected volatile InputStream in;
public BufferedInputStream(InputStream in) {
this.in = in;
}
public synchronized int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
...
}
}
DataInputStream 源码精简,继承自 FilterInputStream ,改为 InputStream
public class DataInputStream extends InputStream {
protected volatile InputStream in;
public DataInputStream(InputStream in) {
this.in = in;
}
public final int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
return in.read(b, off, len);
}
}
组合各种类型的字节流,使用
//读取文件 + 可缓存的字节流
new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:/a.txt"));
//读取文件 + 直接读取基本类型的字节流
new DataInputStream(new FileInputStream("E:/a.txt"));
装饰器模式有两个特点:
- 装饰器类和原始类继承同样的父类,可以通过构造方法对原始类“嵌套”多个装饰器类
- 装饰器类是对功能的增强
PS:BufferedInputStream、DataInputStream 都继承自 FilterInputStream,FilterInputStream 对 InputStream 进行了公共实现,避免 BufferedInputStream、DataInputStream 都各自进行相同的实现。
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