重走Java设计模式——装饰器模式（Decorator Pattern）

装饰器模式

定义

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。

代码示例

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。
在这里插入图片描述

1.创建一个Shape接口

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

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");
   }
}

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();
   }  
}

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");
   }
}

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();
   }
}

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

优缺点

优点

1、装饰者模式可以提供比继承更多的灵活性
2、可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。
3、通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功能更为强大的对象。
4、具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符合“开闭原则”。

缺点

1、会产生很多的小对象，增加了系统的复杂性。
2、这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。

使用场景

1、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。
2、需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销。
3.当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。

使用的注意事项

可代替继承。