装饰者模式解析

定义：在不改变原类文件以及不使用继承的情况下，动态地将责任附加到对象上，从而实现动态拓展一个对象的功能。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。

装饰者模式解决的问题

1．当我们需要为某个现有的对象，动态的增加一个新的功能或职责时，可以考虑使用装饰模式。
2．当某个对象的职责经常发生变化或者经常需要动态的增加职责，避免为了适应这样的变化，而增加继承子类扩展的方式，因为这种方式会造成子类膨胀的速度过快，难以控制。

装饰者模式的优点和缺点

优点：1）装饰类和被装饰类可以独立发展，而不会相互耦合，Component类无须知道Decorator类，Decorator类是从外部来扩展Component类的功能，而Decorator也不用知道具体的构件；2）装饰模式是继承关系的一个替代方案；3）我们看装饰类Decorator，不管装饰多少层，他始终是一个Component，实现的还是is-a的关系,所以他是继承的一种良好替代方案；4）如果设计得当,装饰器类的嵌套顺序可以任意,比如一定要注意前提,那就是你的装饰不依赖顺序
缺点：1）装饰器模式虽然从数量级上减少了类的数量,但是为了要装饰,仍旧会增加很多的小类这些具体的装饰类的逻辑将不会非常的清晰,不够直观,容易令人迷惑；2）装饰器模式虽然减少了类的爆炸,但是在使用的时候,你就可能需要更多的对象来表示继承关系中的一个对象；3）多层的装饰是比较复杂,比如查找问题时,被层层嵌套,不容易发现问题所在

装饰者模式的设计要点

多用组合，少用继承
开闭原则：类应该对拓展开放，对修改关闭

装饰者模式的UML图

装饰者模式的一般结构

Component（抽象构件）通常是一个抽象类或者一个接口，定义了属性或者方法，方法的实现可以自己实现，也可以由子类实现。通常不会直接使用Component，而是通过继承Component来实现特定的功能，它约束了整个继承树的行为。比如说，如果Component代表人，即使通过装饰也不会使人变成别的动物。
ConcreteComponent（具体构件）是Component的子类，实现了相应的方法，它充当了“被装饰者”的角色。
Decorator（抽象装饰类）也是Component的子类，它是装饰者共同实现的抽象类（也可以是接口）。比如说，Decorator代表衣服这一类装饰者，那么它的子类可以是T恤、裙子之类的装饰者。
ConcreteDecorator（具体装饰类）是Decorator的子类，是具体的装饰者，由于它也是Component的子类，因此它能方便地拓展Component的状态（比如添加新的方法）。每个装饰者都应该有一个实例变量用以保存某个Component的引用，这也是利用了组合的特性。在持有Component的引用后，由于其自身也是Component的子类，那么，相当于ConcreteDecorator包裹了Component，不但有Component的特性，同时自身也可以有别的特性，最终实现“装饰”的效果。

装饰者模式实例

抽象构件

public abstract class Person {
    String description = "I'm a person.";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract double cost();
}

具体构件

public class Teenager extends Person {
    public Teenager() {
        description = "I'm a Teenager.";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0;
    }
}

抽象装饰类

public abstract class ClothingDecorator extends Person {
    @Override
    public abstract String getDescription();
}

public abstract class HatDecorator extends Person {
    @Override
    public abstract String getDescription();
}

具体装饰类

public class Shirt extends ClothingDecorator {
    private Person person;

    public Shirt(Person person) {
        this.person = person;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return person.cost() + 100;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return person.getDescription() + " buy a shirt";
    }
}

public class Casquette extends HatDecorator {
    private Person person;

    public Casquette(Person person) {
        this.person = person;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return person.getDescription() + " buy a casquette";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return person.cost() + 20;
    }
}

测试

public class TeenagerTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Teenager();
        person = new Shirt(person);
        person = new Casquette(person);
        System.out.println(person.getDescription());
        System.out.println(person.cost());
    }
}

I'm a Teenager. buy a shirt buy a casquette
120.0

时序图

装饰者模式与代理模式

	装饰者模式	代理模式
职能	增强对象，扩展对象功能	控制对象访问，隐藏了控制对象的实现信息
实现接口	装饰类和被装饰类实现相同接口	代理类和委托类实现相同接口
使用/实现方式	通常做法是将原始对象作为参数传入装饰者的构造器	通常在一个代理类中创建委托类的实例
确认时机	在运行时通过参数传递	编译时确认依赖关系

无用的装饰者模式？

见参考文献。

参考文献

学习、探究Java设计模式——装饰者模式
 设计模式 | 装饰者模式及典型应用
 Java I/O系统----------- 类图框架
 无用的设计模式之装饰者模式