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装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。?

package decorator;
public class DecoratorPattern
{
    static void main(String[] args)
    {
        Component p=new ConcreteComponent();
        p.operation();
        System.out.println("---------------------------------");
        Component d= ConcreteDecorator(p);
        d.operation();
    }
}
//抽象构件角色
interface  Component
{
     operation();
}
具体构件角色
class ConcreteComponent implements Component
{
    public ConcreteComponent()
    {
        System.out.println("创建具体构件角色");       
    }   
     operation()
    {
        System.out.println("调用具体构件角色的方法operation()");           
    }
}
抽象装饰角色
class Decorator private Component component;   
     Decorator(Component component)
    {
        this.component=component;
    }   
     operation()
    {
        component.operation();
    }
}
具体装饰角色
class ConcreteDecorator extends Decorator
{
     ConcreteDecorator(Component component)
    {
        super(component);
    }   
     operation()
    {
        .operation();
        addedFunction();
    }
     addedFunction()
    {
        System.out.println("为具体构件角色增加额外的功能addedFunction()");           
    }
}

应用实现

装饰者模式可以给已经存在的对象动态的添加能力。下面，我将会用一个简单的例子来演示一下如何在程序当中使用装饰者模式。

1. 装饰者模式

让我们来假设一下，你正在寻找一个女朋友。有很多来自不同国家的女孩，比如：美国，中国，日本，法国等等，他们每个人都有不一样的个性和兴趣爱好，如果需要在程序当中模拟这么一种情况的话，假设每一个女孩就是一个Java类的话，那么就会有成千上万的类，这样子就会造成类的膨胀，而且这样的设计的可扩展性会比较差。

因为如果我们需要一个新的女孩，就需要创建一个新的 Java 类，这实际上也违背了在程序开发当中需要遵循的OCP（对扩展开放，对修改关闭）原则。让我们来重新做另外一种设计，让每一种个性或者兴趣爱好成为一种装饰从而可以动态地添加到每一个女孩的身上。

2. 类图结构

3.装饰者模式示例代码

 Girl.java
abstract  Girl {

    String description = "no particular";

     String getDescription(){
        return description;
    }
}

 AmericanGirl.java
class AmericanGirl  Girl {
 
     AmericanGirl() {
        description = "+American";
    }
}

 EuropeanGirl.java
class EuropeanGirl  EuropeanGirl(){
        description = "+European" GirlDecorator.java
class GirlDecorator abstract String getDescription();

}

 Science.java
class Science  GirlDecorator {
 
     Girl girl;
 
     Science(Girl girl){
        this.girl = girl;
    }

    @Override
     String getDescription() {
        return this.girl.getDescription() + "+Like Science";
    }
 
     caltulateStuff() {
        System.out.println("scientific calculation!");
    }
}

 Art.java
class Art  GirlDecorator {
     Art(Girl girl){
         girl;
    }
 
    @Override
    this.girl.getDescription() + "+Like Art";
    }

     draw() {
        System.out.println("draw pictures!" Main.java
 Main {
     main(String[] args) {
         普通美国女孩
        Girl g1 =  AmericanGirl();
        System.out.println(g1.getDescription());
         喜欢科学的
        Science g2 =  Science(g1);
        System.out.println(g2.getDescription());
         喜欢艺术的
        Art g3 =  Art(g2);
        System.out.println(g3.getDescription());
    }
}

应用场景

前面讲解了关于装饰模式的结构与特点，下面介绍其适用的应用场景，装饰模式通常在以下几种情况使用。

• 当需要给一个现有类添加附加职责，而又不能采用生成子类的方法进行扩充时。例如，该类被隐藏或者该类是终极类或者采用继承方式会产生大量的子类。

• 当需要通过对现有的一组基本功能进行排列组合而产生非常多的功能时，采用继承关系很难实现，而采用装饰模式却很好实现。

• 当对象的功能要求可以动态地添加，也可以再动态地撤销时。

装饰模式在?Java?语言中的最著名的应用莫过于 Java I/O 标准库的设计了。例如，InputStream 的子类 FilterInputStream，OutputStream 的子类 FilterOutputStream，Reader 的子类 BufferedReader 以及 FilterReader，还有 Writer 的子类 BufferedWriter、FilterWriter 以及 PrintWriter 等，它们都是抽象装饰类。

装饰者模式在jdk中的应用I/O

• InputStream 相当于装饰者模式的 Component

• FileInputStream，ByteArrayInputStream，ObjectInputStream这些对象直接继承了 InputStream，相当于装饰者模式中的 ConcreteComponent

• FilterInputStream 继承了 InputStream，并且持有了一个 InputStream，相当于装饰者模式中的 Decorator

• BufferedInputStream，PushbackInputStream，LineNumberInputStream，DataInputStream 继承了FilterInputStream，相当于装饰者模式中的ConcreteDecorator

这里FileInputStream 相当于组件对象，BufferedInputStream这个装饰器装饰了 FileInputStream 对象 
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("fileName"))); 
byte[] buff = new byte[1024];
bis.read(buff); 
System.out.println(new String(buff));

（编辑：李大同）

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