结构型模式 – 装饰模式

定义

装饰模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加对象功能来说,装饰模式比生成子类实现更为灵活。装饰模式是一种对象结构型模式。

  装饰模式是一种用于替代继承的技术,它通过一种无须定义子类的方式来给对象动态增加职责,使用对象之间的关联关系取代类之间的继承关系。在装饰模式中引入了装饰类,在装饰类中既可以调用待装饰的原有类的方法,还可以增加新的方法,以扩充原有类的功能。

角色

Component(抽象构件)

  它是具体构件和抽象装饰类的共同父类,声明了在具体构件中实现的业务方法,它的引入可以使客户端以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象,实现客户端的透明操作。

ConcreteComponent(具体构件)

  它是抽象构件类的子类,用于定义具体的构件对象,实现了在抽象构件中声明的方法,装饰器可以给它增加额外的职责(方法)。

Decorator(抽象装饰类)

  它也是抽象构件类的子类,用于给具体构件增加职责,但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引用,通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法,并通过其子类扩展该方法,以达到装饰的目的。

ConcreteDecorator(具体装饰类)

  它是抽象装饰类的子类,负责向构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为,它可以调用在抽象装饰类中定义的方法,并可以增加新的方法用以扩充对象的行为。

典型代码

class Decorator implements Component
{
private Component component; //维持一个对抽象构件对象的引用
public Decorator(Component component) //注入一个抽象构件类型的对象
{
this.component=component;
}
public void operation()
{
component.operation(); //调用原有业务方法
}
}

  在抽象装饰类Decorator中定义了一个Component类型的对象component,维持一个对抽象构件对象的引用,并可以通过构造方法或Setter方法将一个Component类型的对象注入进来,同时由于Decorator类实现了抽象构件Component接口,因此需要实现在其中声明的业务方法operation(),需要注意的是在Decorator中并未真正实现operation()方法,而只是调用原有component对象的operation()方法,它没有真正实施装饰,而是提供一个统一的接口,将具体装饰过程交给子类完成。

class ConcreteDecorator extends Decorator
{
public ConcreteDecorator(Component component)
{
super(component);
}
public void operation()
{
super.operation(); //调用原有业务方法
addedBehavior(); //调用新增业务方法
}
//新增业务方法
public void addedBehavior()
{
……
}
}

总结

  装饰模式降低了系统的耦合度,可以动态增加或删除对象的职责,并使得需要装饰的具体构件类和具体装饰类可以独立变化,以便增加新的具体构件类和具体装饰类。

优点

  (1) 对于扩展一个对象的功能,装饰模式比继承更加灵活性,不会导致类的个数急剧增加。
  (2) 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能,通过配置文件可以在运行时选择不同的具体装饰类,从而实现不同的行为。
  (3) 可以对一个对象进行多次装饰,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,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,原有类库代码无须改变,符合“开闭原则”。

缺点

  (1) 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象,这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同,而不是它们的类或者属性值有所不同,大量小对象的产生势必会占用更多的系统资源,在一定程序上影响程序的性能。
  (2) 装饰模式提供了一种比继承更加灵活机动的解决方案,但同时也意味着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,较为繁琐。