本文主要是通过Java I/O学习装饰器模式。

一、装饰器模式的定义和实现
定义：指在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的模式。
实现：装饰类Decorator为ConcreteApple新增功能resA()、resB()

public class ConcreteApple{
    public void res() {
        // ...
    }
}


public class Decorator implements ConcreteApple{
    protected ConcreteApple apple;

    public Decorator(ConcreteApple apple) {
        super();
        this.apple = apple;
    }

    public void res() {
        resA();   // 扩展功能A
        apple.res();
        resB();   // 扩展功能B
    }
    public void resA() {
        // ...
    }
    public void resB() {
        // ...
    }
}

二、Java I/O的装饰器模式
Java I/O类图如下所示。

图1.jpg

I/O类的使用如下所示，FileInputStream具有读取文件的功能，BufferedInputStream具有缓存功能。FileInputStream作为BufferedInputStream的构造参数，感觉有点问题：创建了两次InputStream，一层嵌套一层。

InputStream in = new FileInputStream("/user/wangzheng/test.txt");
InputStream bin = new BufferedInputStream(in);
byte[] data = new byte[128];
while (bin.read(data) != -1) {
  //...
}

问题1：为什么需要嵌套InputStream？
解答：我们需要读取文件，也需要有缓存功能

问题2：为什么不直接设计读取文件+缓存功能的类，如BufferedFileInputStream？
解答：如果直接设计BufferedFileInputStream，可能导致类太多。

InputStream bfin = new BufferedFileInputStream("/user/wangzheng/test.txt");
while (bfin.read(data) != -1) {
  //...
}

针对问题2，我们一起来看看，如何直接设计BufferedFileInputStream：可以采用继承的方案。思考一下，如上图1，InputStream有4个数据源子类+2个功能子类（非抽象类），分别是ByteArrayInputStream、PipeInputStream、FileInputStream、ObjectInputStream和BufferedInputStream、DatainputStream。

基于继承的方案：BufferedByteArrayInputStream、BufferedPipeInputStream等，总共4*2个类。如果功能子类数量增加，例如OutputStream的BufferedOutputStream、DataOutputStream、PrintOutputStream，导致类数量的爆炸。

因此，可以采用装饰器模式，符合“组合优于继承”，可以“使用组合来替代继承。

装饰器模式的特点
1.继承相同的父类：装饰器类和原始类继承同样的父类，这样我们可以对原始类“嵌套”多个装饰器类。
2.增强效果：装饰器类是对功能的增强，这也是装饰器模式应用场景的一个重要特点。

文章参考王争老师的《设计模式之美》。