Java

Java 装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型模式，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。

介绍

通过装饰器模式，我们可以在运行时动态给某个对象实例添加功能。装饰器模式是类继承的另外一种选择。类继承在编译时候增加行为，而装饰模式是在运行时增加行为。由于是在运行时动态地添加功能，所以装饰器模式相比与子类继承更加灵活。

装饰器模式的原理是增加一个装饰类来包裹原来的类，而这个装饰类拥有新的功能，间接实现对与一个实例添加新的功能。在不需要使用新的功能的部分，它则直接调用被包裹的实例的接口。所以装饰类需要与原本的类具有相同的接口，一般可以然装饰类与被装饰类继承自同一个基类。

例子

Java 中修饰器模式的典型例子为 IO Stream。

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InputStream fileStream = new FileInputStream("test.gz");
InputStream bufferStream = new BufferedInputStream(fileStream);
InputStream gzipStream = new GZIPInputStream(bufferStream);

通过上面的例子，我们为一个InputStream添加了使用缓冲和解压缩的功能。我们也可以使用下面的方法构造。

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InputStream inputStream = new GZIPInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.gz")));

实现

我们首先声明一个基类：

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public interface SuperClass {
  void setValue(int value);

  int getValue();

  String getDescription();
}

再实现一个子类：

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public class SubClass implements SuperClass {
  private int value;

  public void setValue(int value) {
    this.value = value;
  }

  public int getValue() {
    return value;
  }

  public String getDescription() {
    return "This is SubClass.";
  }

}

紧接着，为了实现 Decorator 模式，需要有一个抽象的Decorator类：

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public abstract class Decorator implements SuperClass {
  protected SuperClass target;

  protected Decorator(SuperClass target) {
    this.target = target;
  }

  @Override
  public void setValue(int value) {
    target.setValue(value);
  }

  @Override
  public int getValue() {
    return target.getValue();
  }
}

通过使用target的 API，我们可以实现SuperClass要求的 API。最后我们来实现一个装饰器类。

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public class DecoratorA extends Decorator {

  public DecoratorA(SuperClass target) {
    super(target);
  }

  @Override
  public String getDescription() {
    return "Add a decorator DecoratorA\n" + target.getDescription();
  }
}

我们可以在运行时给一个实例添加新的功能。

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SuperClass class1 = new SubClass();
SuperClass class2 = new DecoratorA(class1);

System.out.println(class1.getDescription());
// 输出为: "Add a decorator DecoratorA\n"
System.out.println(class2.getDescription());
// 输出为: "Add a decorator DecoratorA\nThis is SubClass.\n"

总结

使用 Decorator 模式，我们可以在运行期动态地给核心功能增加任意个附加功能。Decorator 模式类似于穿衣服，可以在运行时根据需要添加特定的“工作服”。

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