每天一个设计模式之 -- 装饰器模式

装饰器模式

装饰器模式(Decorator Pattern)允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式,它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类,用来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下,提供了额外的功能。

我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中,我们将把一个形状装饰上不同的颜色,同时又不改变形状类。

介绍

意图:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决:一般的,我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现,由于继承为类引入静态特征,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。

何时使用:在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决:将具体功能职责划分,同时继承装饰者模式。

关键代码: 1、Component 类充当抽象角色,不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类,具体扩展类重写父类方法。

应用实例: 1、孙悟空有 72 变,当他变成"庙宇"后,他的根本还是一只猴子,但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上,但是通常都是有画框的,并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前,画可以被蒙上玻璃,装到框子里;这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点:装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点:多层装饰比较复杂。

使用场景: 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能,动态撤销。

注意事项:可代替继承。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator,并把 Shape 对象作为它的实例变量。

RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类。

DecoratorPatternDemo,我们的演示类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

装饰器模式的 UML 图

步骤 1

创建一个接口。

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Rectangle");
   }
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Shape: Circle");
   }
}

步骤 3

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
   protected Shape decoratedShape;

   public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
      this.decoratedShape = decoratedShape;
   }

   public void draw(){
      decoratedShape.draw();
   }    
}

步骤 4

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

RedShapeDecorator.java

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {

   public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
      super(decoratedShape);        
   }

   @Override
   public void draw() {
      decoratedShape.draw();           
      setRedBorder(decoratedShape);
   }

   private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
      System.out.println("Border Color: Red");
   }
}

步骤 5

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      Shape circle = new Circle();

      Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());

      Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
      System.out.println("Circle with normal border");
      circle.draw();

      System.out.println("\nCircle of red border");
      redCircle.draw();

      System.out.println("\nRectangle of red border");
      redRectangle.draw();
   }
}

步骤 6

验证输出。

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red

 组合模式

外观模式 

 

2 篇笔记

  1.    周霆

      598***[email protected]

    一个更易理解的实例:

    装饰模式为已有类动态附加额外的功能就像LOL、王者荣耀等类Dota游戏中,英雄升级一样。每次英雄升级都会附加一个额外技能点学习技能。具体的英雄就是ConcreteComponent,技能栏就是装饰器Decorator,每个技能就是ConcreteDecorator;

    //Component 英雄接口 
    public interface Hero {
        //学习技能
        void learnSkills();
    }
    //ConcreteComponent 具体英雄盲僧
    public class BlindMonk implements Hero {
        
        private String name;
        
        public BlindMonk(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void learnSkills() {
            System.out.println(name + "学习了以上技能!");
        }
    }
    //Decorator 技能栏
    public class Skills implements Hero{
        
        //持有一个英雄对象接口
        private Hero hero;
        
        public Skills(Hero hero) {
            this.hero = hero;
        }
    
        @Override
        public void learnSkills() {
            if(hero != null)
                hero.learnSkills();
        }    
    }
    //ConreteDecorator 技能:Q
    public class Skill_Q extends Skills{
        
        private String skillName;
    
        public Skill_Q(Hero hero,String skillName) {
            super(hero);
            this.skillName = skillName;
        }
    
        @Override
        public void learnSkills() {
            System.out.println("学习了技能Q:" +skillName);
            super.learnSkills();
        }
    }
    //ConreteDecorator 技能:W
    public class Skill_W extends Skills{
    
        private String skillName;
    
        public Skill_W(Hero hero,String skillName) {
            super(hero);
            this.skillName = skillName;
        }
    
        @Override
        public void learnSkills() {
            System.out.println("学习了技能W:" + skillName);
            super.learnSkills();
        }
    }
    //ConreteDecorator 技能:E
    public class Skill_E extends Skills{
        
        private String skillName;
        
        public Skill_E(Hero hero,String skillName) {
            super(hero);
            this.skillName = skillName;
        }
    
        @Override
        public void learnSkills() {
            System.out.println("学习了技能E:"+skillName);
            super.learnSkills();
        }
    }
    //ConreteDecorator 技能:R
    public class Skill_R extends Skills{    
        
        private String skillName;
        
        public Skill_R(Hero hero,String skillName) {
            super(hero);
            this.skillName = skillName;
        }
        
        @Override
        public void learnSkills() {
            System.out.println("学习了技能R:" +skillName );
            super.learnSkills();
        }
    }
    //客户端:召唤师
    public class Player {
        public static void main(String[] args) {
            //选择英雄
            Hero hero = new BlindMonk("李青");
            
            Skills skills = new Skills(hero);
            Skills r = new Skill_R(skills,"猛龙摆尾");
            Skills e = new Skill_E(r,"天雷破/摧筋断骨");
            Skills w = new Skill_W(e,"金钟罩/铁布衫");
            Skills q = new Skill_Q(w,"天音波/回音击");
            //学习技能
            q.learnSkills();
        }
    }

    输出:

    学习了技能Q:天音波/回音击
    学习了技能W:金钟罩/铁布衫
    学习了技能E:天雷破/摧筋断骨
    学习了技能R:猛龙摆尾
    李青学习了以上技能!
    周霆

       周霆

      598***[email protected]

    8个月前 (10-02)
  2.    该用户昵称违规

      815***[email protected]

    游戏里英雄皮肤的实现 是不是也比较适合装饰器模式

    public interface Hero {
        public void init();
    }
    
    public class victor implements Hero {
        @Override
        public void init() {
            System.out.println("维克托:输出型英雄 武器:步枪");
        }
    }
    
    public abstract class HeroDecorator implements Hero {
        private Hero heroDecorator;
    
        public HeroDecorator(Hero heroDecorator) {
            this.heroDecorator = heroDecorator;
        }
    
        @Override
        public void init() {
            heroDecorator.init();
        }
    }
    
    public class GalacticWarriors extends HeroDecorator {
        private Hero heroDecorator;
    
        public GalacticWarriors(Hero heroDecorator) {
            super(heroDecorator);
        }
    
        @Override
        public void init() {
            super.init();
            setSkin();
        }
    
        private void setSkin() {
            System.out.println("皮肤:银河战士套装");
        }
    }
    
    public class DecoratorPatternDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Hero victor = new victor();
            GalacticWarriors galacticWarriors = new GalacticWarriors(victor);
            galacticWarriors.init();
        }
    }

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