出于灵活性和降低类层次复杂度的考虑,我们倾向于使用组合而非继承来达到系统功能复用的目的,而装饰器模式正是组合的一种模式。Java中装饰器模式最典型的例子是io类体系结构的设计。
图中FilterInputStream是装饰器的基类,其下的子类即是装饰器具体类,如常见的BufferedInputStream,它为另一个输入流添加一些功能,即缓冲输入以及支持 mark 和 reset 方法的能力,下面是使用示例:
public class BufferedInputStreamTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file = new File("D:\\Imp.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
byte[] contents = new byte[1024];
int byteRead = 0;
try {
while ((byteRead = bis.read(contents)) != -1) {
System.out.println(new String(contents, 0, byteRead));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
bis.close();
}
}
}
一开始或许你会觉得奇怪,为什么在实现缓冲输入的时候要用BufferedInputStream去“包裹”一个FileInputStream对象呢,类的使用为什么要这样设计呢?我们来看一个形象一点的例子,即在牛奶饮料(待装饰对象)中放糖放芝麻(装饰类)的例子。
下面是一个抽象构件,待装饰对象的基类,也可以是一个接口,用来规范待装饰对象:
public abstract class Drink {
public abstract void showState();
}
这是一个具体类,是待装饰对象:
public class Milk extends Drink {
public void showState() {
System.out.println("white");
}
}
这就是我们的装饰类,是具体装饰类的基类,它持有待装饰对象,且继承或实现与待装饰类一样的抽象构件
public abstract class Ingredient extends Drink {
private Drink drink;
public Ingredient(Drink drink) {
this.drink = drink;
}
public void showState() {
drink.showState();
}
}
下面是两个具体装饰类:
//芝麻配料
public class SesameIng extends Ingredient {
public SesameIng(Drink drink) {
super(drink);
}
public void showState() {
super.showState();
//附加额外的功能
System.out.println("scent of sesame");
}
}
//白糖配料
public class WhiteSugarIng extends Ingredient {
public WhiteSugarIng(Drink drink) {
super(drink);
}
public void showState() {
super.showState();
//附加额外的功能
System.out.println("taste sweet");
}
}
下面是客户端对以上元素的调用
public static void main(String[] args) {
Drink drink = new Milk();
Ingredient sugarIng = new WhiteSugarIng(drink);
Ingredient sesameIng = new SesameIng(sugarIng);
sesameIng.showState();
}
控制台打印:
milk white
taste sweet
scent of sesame
是不是和最开始那段io的例子很相似呀,没错,他们使用的都是装饰器的设计模式,可以看看BufferedInputStream源码,里面的类体系关系和上面的是很相似的。通过这种模式,就不需要修改类本身,也不需要派生子类来扩展功能,在运行期间,只要将这些对象动态组合在一起,就可以扩展需要的功能。配料的组合方式有许许多多,为每一种组合的饮料设计一个相应的类是不现实的(类爆炸),现在我们需要的只是在运行期间动态地组合这些配料。