装饰模式指的是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
我们先假设一个业务场景,有三种房子需要装修,分别是公寓,木屋和别墅,装修的方式有刷墙和摆满鲜花。那么应用装饰模式以后的类图结构如下所示:
这个结构似乎与组合模式非常像,然而内部却大有不同。截止到Decorate部分,左上部分完全与组合模式相同,Decorate类是装饰类的核心类。
package pattern.decorate;
/**
* 装饰类基类,注意要继承构建类基类,同时关联一个基类对象
*
* @author Evsward
*
*/
public class Decorate extends House {
protected House house;
public Decorate() {
// 给出一个默认值,防止house空值异常。
this.house = new Cabin();
}
public Decorate(House house) {
this.house = house;
}
@Override
public void show() {
house.show();
}
}
这里面关键点为:
然后请看Decorate的子类的实现方式,他们是如何具体的扩展构建类的。
package pattern.decorate;
public class GreenWallHouse extends Decorate {
public GreenWallHouse(House h) {
super(h);
}
private void painGreenOnWall() {
logger.info("The wall is green now.");
}
@Override
public void show() {
super.show();
painGreenOnWall();
}
}
FlowerHouse也是同理。它们的关键点是:
装饰模式中重要的角色主要有两个,正是上面代码展示部分的那两个,他们可以总结为:
装饰模式的架构平淡无奇,但是却可以不断套用,我们来看客户端的调用:
package pattern.decorate;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.junit.Test;
public class Client {
public final static Logger logger = LogManager.getLogger();
@Test
public void testDecorate() {
House a = new Apartment();
a.show();
logger.info("---------------");
House aPlus = new GreenWallHouse(a);
aPlus.show();
logger.info("---------------");
/**
* 因为他们都继承了House,是同一个基类,所以可以无限套用装饰类去循环。
*/
House aPPlus = new GreenWallHouse(new FlowerHouse(a));
aPPlus.show();
}
}
输出:
14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[testDecorate]: ---------------
14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now.
14:38:45[testDecorate]: ---------------
14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[decorateFlowerAround]: The room is full of flowers now.
14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now.
由于装饰模式中所有新增的类都是构建类的子类,并且他们每个类都声明了以构建类对象为参数的构造函数,因此,具体装饰类可以直接套用拓展,正如以上代码所示。
装饰模式,符合了面向对象设计原则“对修改关闭,对拓展开放”的原则。在原有代码完全不改动的情况下,可以有效拓展系统功能。并且通过不断的套用构造函数的方式,使得原始构建类得到了多层的功能拓展,这有效地代替了多继承。在JavaIO中,装饰模式得到了广泛使用。