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定義

裝飾者模式：在不改變原類檔案以及不使用繼承的情況下，動態地將責任附加到物件上，從而實現動態拓展一個物件的功能。它是通過建立一個包裝物件，也就是裝飾來包裹真實的物件。

原則

要使用裝飾者模式，需要滿足以下設計原則：

1. 多用組合，少用繼承
2. 開放-關閉原則：類應該對拓展開放，對修改關閉

UML類圖

我們先來看看裝飾者模式的類圖，再來詳細講述：

1. Component是基類。通常是一個抽象類或者一個介面，定義了屬性或者方法，方法的實現可以由子類實現或者自己實現。通常不會直接使用該類，而是通過繼承該類來實現特定的功能，它約束了整個繼承樹的行為。比如說，如果Component
   代表人，即使通過裝飾也不會使人變成別的動物。
2. ConcreteComponen是Component的子類，實現了相應的方法，它充當了“被裝飾者”的角色。
3. Decorator也是Component的子類，它是裝飾者共同實現的抽象類（也可以是介面）。比如說，Decorator代表衣服這一類裝飾者，那麼它的子類應該是T恤、裙子這樣的具體的裝飾者。
4. ConcreteDecorator是Decorator的子類，是具體的裝飾者，由於它同時也是Component的子類，因此它能方便地拓展Component的狀態（比如新增新的方法）。每個裝飾者都應該有一個例項變數用以儲存某個Component的引用，這也是利用了組合的特性。在持有Component的引用後，由於其自身也是Component
   的子類，那麼，相當於ConcreteDecorator包裹了Component，不但有Component的特性，同時自身也可以有別的特性，也就是所謂的裝飾。

例項演示

為了更加深刻地理解裝飾者模式，我們來看一個簡單的栗子。首先，我們假設現在有這樣一個需求：你有一家服裝店，賣各式各樣的衣服，現在需要用一個系統來記錄客戶所要購買的衣服的總價，以便方便地結算。那麼在這個例子裡面，我們可以用裝飾者模式，把客戶當做被裝飾者，衣服是裝飾者，這很直觀形象吧，接著我們來一步步實現需求。

建立Component基類

因為總體物件是人，所以我們可以把人抽象為基類，新建Person.java:

public abstract class Person {
    String description = "Unkonwn"
 
;
    
    public String getDescription()
    {
        return description;
    }
    
    public abstract double cost(); //子類應該實現的方法
}
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建立被裝飾者——ConcreteComponent

客戶分為很多種，有兒童、青少年、成年人等，因此我們可以建立不同的被裝飾者，這裡我們建立青少年的被裝飾者，新建Teenager.java：

public class Teenager extends Person {
    
    public Teenager() {
        this.description = "Shopping List:";
    }
    
    @Override
    public double cost() {
        //什麼都沒買，不用錢
        return 0;
    }

}
複製程式碼

建立Decorator

由於不同的部位有不同的衣物，不能混為一談，比如說，衣服、帽子、鞋子等，那麼這裡我們建立的Decorator為衣服和帽子，分別新建ClothingDecorator.java和HatDecorator.java:

public abstract class ClothingDecorator extends Person {
    
    public abstract String getDescription();
}
複製程式碼

public abstract class HatDecorator extends Person {

    public abstract String getDescription();

}
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建立ConcreteDecorator

上面既然已經建立了兩種Decorator，那麼我們基於它們進行拓展，創建出不同的裝飾者，對於Clothing，我們新建Shirt.java，對於Hat，我們新建Casquette，其實可以根據不同型別的衣物建立更多不同的裝飾者，這裡只是作為演示而建立了兩種。程式碼如下所示：

public class Shirt extends ClothingDecorator {
    
    //用例項變數儲存Person的引用
    Person person;
    
    public Shirt(Person person)
    {
        this.person = person;
    }
    
    @Override
    public String getDescription() {
        return person.getDescription() + "a shirt  ";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 100 + person.cost(); //實現了cost()方法，並呼叫了person的cost()方法，目的是獲得所有累加值
    }

}
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public class Casquette extends HatDecorator {
    
    Person person;
    
    public Casquette(Person person) {
        this.person = person;
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return person.getDescription() + "a casquette  "; //鴨舌帽
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 75 + person.cost();
    }

}
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最後我們在測試類測試我們的程式碼：

public class Shopping {

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

}
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先建立一個Teenager物件，接著用Shirt裝飾它，就變成了穿著Shirt的Teenager，再用Casquette裝飾，就變成了戴著Casquette的穿著Shirt的Teenager。執行結果如下所示：

總結

以上就是裝飾者模式的一個小栗子，講述了裝飾者的基本用法。總結一下裝飾者模式的特點。

1. 裝飾者和被裝飾者有相同的介面（或有相同的父類）。
2. 裝飾者儲存了一個被裝飾者的引用。
3. 裝飾者接受所有客戶端的請求，並且這些請求最終都會返回給被裝飾者（參見韋恩圖）。
4. 在執行時動態地為物件新增屬性，不必改變物件的結構。

使用裝飾者模式的最大好處就是其拓展性十分良好，通過使用不同的裝飾類來使得物件具有多種多樣的屬性，靈活性比直接繼承好。然而它也有缺點，那就是會出現很多小類，即裝飾類，使程式變得複雜。

擴充套件閱讀

學習了裝飾者模式用法、特點以及優缺點後，我們再來看看裝飾者模式在實際開發過程的應用。裝飾者模式在Java中經常出現的地方就是JavaIO。提到JavaIO，腦海中就冒出了大量的類：InputStream、FileInputStream、BufferedInputStream……等，真是頭都大了，其實，這裡面大部分都是裝飾類，只要弄清楚這一點就容易理解了。我們來看看JavaIO是怎樣使用裝飾者模式的。

從字元流來分析，我們知道，有兩個基類，分別是InputStream和OutputStream，它們也就是我們上面所述的Component基類。接著，它有如下子類：FileInputStream、StringBufferInputStream等，它們就代表了上面所述的ConcreteComponent，即裝飾物件。此外，InputStream還有FilterInputStream這個子類，它就是一個抽象裝飾者，即Decorator，那麼它的子類：BufferedInputStream、DataInputStream等就是具體的裝飾者了。那麼，從裝飾者模式的角度來看JavaIO，是不是更加容易理解了呢？

下面，我們來自己實現自己的JavaIO的裝飾者。要實現的功能是：把一段話裡面的每個單詞的首字母大寫。

我們先新建一個類：UpperFirstWordInputStream.java

public class UpperFirstWordInputStream extends FilterInputStream {
    
    private int cBefore = 32;
    
    protected UpperFirstWordInputStream(InputStream in) {
        //由於FilterInputStream已經儲存了裝飾物件的引用，這裡直接呼叫super即可
        super(in);
    }
    
    public int read() throws IOException{
        //根據前一個字元是否是空格來判斷是否要大寫
        int c = super.read();
        if(cBefore == 32)
        {
            cBefore = c;
            return (c == -1 ? c: Character.toUpperCase((char) c));
        }else{
            cBefore = c;
            return c;
        }
            
    }
    
}
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接著編寫一個測試類：InputTest.java

public class InputTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int c;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        try {
            //這裡用了兩個裝飾者，分別是BufferedInputStream和我們的UpperFirstWordInputStream
            InputStream in = new UpperFirstWordInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt")));
            while((c = in.read()) >= 0)
            {
                sb.append((char) c);
            }
            System.out.println(sb);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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（注意：上面的test.txt檔案需要你自行建立，放到同一個資料夾內即可，內容可隨意填寫。） 最後，我們看下執行結果：

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