装饰器(Decorator)模式:指不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加额外功能。
装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能,同时不改变其结果。比如Java 中的IO框架中,FileInputStream
(处理文件)、ByteArrayInputStream
(处理字节数组)、BufferedInputStream
(带缓存的处理类)等就是对InputStream
进行的功能扩展,这就是装饰器模式的典型应用。比如下面就是以缓存方式读取输入流:
InputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt"));
byte[] data = new byte[128];
while(inputStream.read(data) != -1){
//...
}
装饰器主要使用组合关系来创建一个装饰对象,用于包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下为其提供额外的功能。具体的基本结构如下所示:
Component
:抽象构件,定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象ComponentA
:具体构件,实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责Decorator
:抽象装饰构件,并包含具体构件的实例DecoratorA、DecoratorB
:实现抽象装饰构件的具体装饰构件,包含实现抽象装饰的相关方法Client
:客户端根据上面的类图可以实现如下代码:
/**
* @description: 抽象构件角色
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public interface Component {
public void operation();
}
/**
* @description:具体构件角色
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public class ComponentA implements Component{
public ComponentA() {
System.out.println("创建具体构件componentA");
}
@Override
public void operation() {
System.out.println("我是具体构件A的operation方法");
}
}
/**
* @description: 抽象装饰
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public class Decorator implements Component{
private Component component;
public Decorator(Component component) {
this.component = component;
}
@Override
public void operation() {
component.operation();
}
}
/**
* @description: 具体装饰角色A
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public class DecoratorA extends Decorator{
public DecoratorA(Component component) {
super(component);
}
@Override
public void operation() {
super.operation();
addedFunction();
}
/**
* 增加的额外功能
*/
public void addedFunction() {
System.out.println("我是为具体装饰角色A增加额外功能方法addedFunction");
}
}
/**
* @description: 具体装饰角色B
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public class DecoratorB extends Decorator{
public DecoratorB(Component component) {
super(component);
}
@Override
public void operation() {
super.operation();
addedFunction();
}
private void addedFunction() {
System.out.println("为具体装饰角色增加额外的功能B");
}
}
/**
* @description: 客户端
* @author: wjw
* @date: 2022/3/31
*/
public class DecoratiorClient {
public static void main(String[] args) {
Component componentA = new ComponentA();
componentA.operation();
Decorator decoratorA = new DecoratorA(componentA);
decoratorA.operation();
}
}
在开始介绍中提到,IO中有很多装饰器的应用:
如上图所示,比如InputStream
后面的若干装饰器类都是对其的功能扩展。
Cache 中除了有数据存储和缓存的基本功能外还有其他附加的 Cache 类,比如有 FifoCache(先进先出)、LruCache(最近最少使用LRU)、SychronizedCache(防止多线程并发访问)的众多附加功能的缓存类。都是装饰器的应用: