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装饰器模式
概述
装饰器（Decorator）模式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。它是作为现有类的一个包装。
装饰器模式通过将对象包装在装饰器类中，以便动态地修改其行为。
类型
装饰器模式模式属于结构型模式。
介绍
- 目的：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比通过继承父类的子类来说更为灵活。
- 主要解决：我们在扩展一个类时普遍使用继承方式实现，但由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。而装饰器模式就可以解决这一点。
- 使用场景：不想增加很多子类，但需要扩展类的功能。
示例代码
这里以一段程序为例，该程序的功能是给一段文字添加装饰边框。这里的边框是指用“-”、“+”和“|”字符组成的边框。
+-----------+
|Hello,Java!|
+-----------+Display抽象类
该类的含义是用于显示字符串的抽象类，在该类中，定义了三个抽象方法：getColumns、getRows、getRowText，功能是：获取横向字符串、获取纵向行数和获取第row行的字符串，同时使用了模板方法模式，实现了一个show方法，该方法会调用这三个抽象方法。
package decorator;
public abstract class Display {
abstract int getColumns(); // 获取列数（横向的字符数）
abstract int getRows(); // 获取行数
abstract String getRowText(int row);
public final void show(){
for (int i = 0; i < getRows(); i++) {
System.out.println(getRowText(i));
}
}
}StringDisplay类
该类是Display的子类，用于显示单行字符串的类，它需要实现Display抽象类中声明的抽象方法。由于StringDisplay是用于显示一行字符串，因此它的getColumns返回的是字符串的长度，getRows返回1。
package decorator;
public class StringDisplay extends Display{
private String string;
public StringDisplay(String string){
this.string = string;
}
@Override
int getColumns() {
return string.length();
}
@Override
int getRows() {
return 1;
}
@Override
String getRowText(int row) {
if(row == 0){
return string;
}else {
return null;
}
}
}Border抽象类
Border抽象类是装饰边框的抽象类，同时它也是Display的子类。这意味着装饰边框与被装饰物具有了相同的方法。从接口角度而言，装饰边框与被装饰物具有相同的方法，这也就意味着它们具有一致性。
package decorator;
public abstract class Border extends Display {
private Display display;
public Border(Display display){
this.display = display;
}
}SideBorder类
SideBorder类是一种具体的装饰边框类，是Border类的子类。在这个装饰类中，它用于指定某一字符装饰字符串的左右两侧。
package decorator;
public class SideBorder extends Border{
private char borderChar;
public SideBorder(Display display,char borderChar){
super(display);
this.borderChar = borderChar;
}
@Override
int getColumns() {
return 1 + display.getColumns() + 1;
}
@Override
int getRows() {
return display.getRows();
}
@Override
String getRowText(int row) {
return borderChar + display.getRowText(row) + borderChar;
}
}FullBorder类
FullBorder类与SideBorder类一样，也是Border类的子类。FullBorder类会在字符串的上下左右都加上装饰边框，而在FullBorder类中，边框的字符是固定的。同时内部还额外声明了一个makeLine方法，该方法可以连续地显示某个指定的字符。
package decorator;
public class FullBorder extends Border{
public FullBorder(Display display){
super(display);
}
@Override
int getColumns() {
return 1 + display.getColumns() + 1;
}
@Override
int getRows() {
return 1 + display.getRows() + 1;
}
@Override
String getRowText(int row) {
if (row == 0){
return "+" + makeLine('-',display.getColumns()) + "+";
}else if (row == display.getRows() + 1){
return "+" + makeLine('-',display.getColumns()) + "+";
}else {
return "|" + display.getRowText(row - 1) + "|";
}
}
private String makeLine(char ch,int count){
StringBuffer buf = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < count; i++) {
buf.append(ch);
}
return buf.toString();
}
}测试代码及运行结果如下：
package decorator;
import org.junit.Test;
public class DecoratorTest {
@Test
public void decoratorTest(){
Display s1 = new StringDisplay("Hello World!");
Display s2 = new SideBorder(s1, '$');
Display s3 = new FullBorder(s2);
s1.show();
s2.show();
s3.show();
Display s4 = new StringDisplay("Hello Java!");
// 给s4左右两边加$符号
s4 = new SideBorder(s4, '$');
// 再给s4加两层全边框
s4 = new FullBorder(s4);
s4 = new FullBorder(s4);
// 再给s4两边加一次'/'符号、两次$符号
s4 = new SideBorder(s4,'/');
s4 = new SideBorder(s4,'$');
s4 = new SideBorder(s4,'$');
// 在给s4加一层全边框
s4 = new FullBorder(s4);
s4.show();
}
}Hello World!
$Hello World!$
+--------------+
|$Hello World!$|
+--------------+
+-----------------------+
|$$/+---------------+/$$|
|$$/|+-------------+|/$$|
|$$/||$Hello Java!$||/$$|
|$$/|+-------------+|/$$|
|$$/+---------------+/$$|
+-----------------------+类图如下
装饰器模式中的角色
- Component:增加功能时的核心角色，该角色定义了被装饰对象和装饰器对象的公共接口抽象类。上述示例中，
Display扮演着这一角色。 - ConcreteComponent：具体的被装饰对象。
StringDisplay扮演着这一角色。 - Decorator：该角色具有与Component角色相同的接口。在它内部保存了被装饰对象实例，也就是说，Decorator知道自己需要装饰的对象。
Border扮演着这一角色。 - ConcreteDecorator：该角色是具体的装饰类。
SideBorder和FullBorder类均扮演着这一角色。
其它
装饰器模式通过嵌套包装多个装饰器对象，可以实现多层次的功能增强。每个具体装饰器类都可以选择性地增加新的功能，同时保持对象接口的一致性。
