Java io與裝飾器模式

裝飾器模式

裝飾器模式（Decorator Pattern）允許向一個現有的物件新增新的功能，同時又不改變其結構。這種型別的設計模式屬於結構型模式，它是作為現有的類的一個包裝。

定義：裝飾模式是在不必改變原類檔案和使用繼承的情況下，動態的擴充套件一個物件的功能。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。

● Component抽象構件
Component是一個介面或者是抽象類，就是定義我們最核心的物件，也就是最原始的物件。
注意在裝飾模式中，必然有一個最基本、最核心、最原始的介面或抽象類充當Component抽象構件。
● ConcreteComponent 具體構件
ConcreteComponent是最核心、最原始、最基本的介面或抽象類的實現，你要裝飾的就是它。
● Decorator裝飾角色
一般是一個抽象類，做什麼用呢？實現介面或者抽象方法，它裡面可不一定有抽象的方法，在它的屬性裡必然有一個private變數指向Component抽象構件

裝飾器舉例

public interface Component {
    void method();  
}

public class ConcreteComponent implements Component{
    public void method() {
        System.out.println("原來的方法");
    }
}

public abstract class Decorator implements Component{
    protected Component component;
    public Decorator(Component component) {
        super();
        this.component = component;
    }
    public void method() {
        component.method();
    }    
}


public class ConcreteDecoratorA extends Decorator{

    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }
    
    public void methodA(){
        System.out.println("被裝飾器A擴充套件的功能");
    }

    public void method(){
        System.out.println("針對該方法加一層A包裝");
        super.method();
        System.out.println("A包裝結束");
    }
}
 

以BufferedReader為例，裡面也包含一個Reader物件，BufferedReader對Reader進行了裝飾

Java io中的裝飾器模式

根據上圖可以看出：

●抽象構件(Component)角色：由OutputStream扮演。這是一個抽象類，為各種子型別提供統一的介面。

●具體構件(ConcreteComponent)角色：由ByteArrayOutputStream、FileOutputStream、ObjectOutputStream、PipedOutputStream等類扮演。它們實現了抽象構件角色所規定的介面。

●抽象裝飾(Decorator)角色：由FilterOutputStream扮演。它實現了OutputStream所規定的介面。

●具體裝飾(ConcreteDecorator)角色：由幾個類扮演，分別是BufferedOutputStream、DataOutputStream等類扮演。

OutputStream原始碼：

//OutputStream
package java.io;
public abstract class OutputStream implements Closeable, Flushable {
    public abstract void write(int b) throws IOException;
    public void write(byte b[]) throws IOException {}
    public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {}
    public void flush() throws IOException { }
    public void close() throws IOException { }
}

具體的裝飾器FilterOutputStream：作為裝飾模式的抽象裝飾角色FilterOutputStream類的原始碼。

package java.io;
 
public class FilterOutputStream extends OutputStream {
	protected OutputStream out;
 
	public FilterOutputStream(OutputStream out) {
		this.out = out;
	}
 
	public void write(int b) throws IOException {
		out.write(b);
	}
 
	public void write(byte b[]) throws IOException {
		write(b, 0, b.length);
	}
 
	public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
		if ((off | len | (b.length - (len + off)) | (off + len)) < 0)
			throw new IndexOutOfBoundsException();
 
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			write(b[off + i]);
		}
	}
 
	public void flush() throws IOException {
		out.flush();
	}
 
	@SuppressWarnings("try")
	public void close() throws IOException {
		try (OutputStream ostream = out) {
			flush();
		}
	}
}

具體的裝飾角色BufferedOutputStream：

package java.io;
public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {
	protected byte buf[];
	protected int count;
	public BufferedOutputStream(OutputStream out) {}
	public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {}
	private void flushBuffer() throws IOException {}
	public synchronized void write(int b) throws IOException {}
	public synchronized void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {}
	public synchronized void flush() throws IOException {}
}

●抽象構件(Component)角色：由Writer扮演。這是一個抽象類，為各種子型別提供統一的介面。

●具體構件(ConcreteComponent)角色：由BufferedWriter、CharArrayWriter、FilterWriter、OutputStreamWriter、PipedWriter、PrintWriter、StringWriter扮演。它們實現了抽象構件角色所規定的介面。

●抽象裝飾(Decorator)角色：由OutputStreamWriter扮演。它實現了Writer所規定的介面。

●具體裝飾(ConcreteDecorator)角色：由FileWriter扮演。