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大話設計模式—裝飾模式

裝飾模式(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。

這種模式建立了一個裝飾類,用來包裝原有的類,並在保持類方法簽名完整性的前提下,提供了額外的功能。

大話設計模式中程傑老師給出的定義,裝飾模式:動態地給一個物件新增一些額外的職責,就增加功能來說,裝飾模式比生成子類更加靈活。

裝飾模式結構圖如下:

這裡寫圖片描述

關鍵程式碼:

1、Component 類充當抽象角色,不應該具體實現。

2、修飾類引用和繼承 Component 類,具體擴充套件類重寫父類方法。

我們通過下面的例項來演示裝飾模式的用法。其中,我們將把一個形狀裝飾上不同的顏色,同時又不改變形狀類。

類圖如下:

這裡寫圖片描述

//抽象Shape介面,可以給這些物件新增職責
package com.dfcDemo;

public interface Shape {
    public abstract void draw();
}
//具體形狀物件,可以給這些物件新增職責
package com.dfcDemo;

public class Circle implements Shape{

    @Override
    public void draw() {

        System.out.println("shape:circle.");

    }

}
//具體形狀物件,可以給這些物件新增職責
package com.dfcDemo; public class Rectangle implements Shape{ @Override public void draw() { System.out.println("shape:rectangle."); } }
package com.dfcDemo;
/**
 * Shape介面的抽象裝飾類
 * @author lmb
 *
 */
public abstract class ShapeDecorator implements Shape{

    public Shape decoratedShape;

    //ShapeDecorator類中要向構造方法傳入一個被裝飾的物件
public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){ this.decoratedShape = decoratedShape; } @Override public void draw() { decoratedShape.draw(); } }
//Shape介面的具體裝飾類,繼承自抽象裝飾類SHapeDecorator
package com.dfcDemo;

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator{

    public RedShapeDecorator decoratedShape;

    //構造方法傳入一個被裝飾的Shape物件
    public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        super(decoratedShape);
    }

   @Override
   public void draw() {
      decoratedShape.draw();//畫出一個圖形           
      setRedBorder(decoratedShape);//為這個圖形加一個紅色的邊框
   }

    //Shape介面抽象裝飾類的子類RedShapeDecorator特有的一個裝飾Shape實現類的裝飾方法
    private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
          System.out.println("Border Color: Red");
    }

}

//測試類
package com.dfcDemo;

public class TestDecorator {

    public static void main(String[] args) {

      Shape circle = new Circle();
      Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
      Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());

      System.out.println("Circle with normal border");
      circle.draw();//1、畫圖形  

      System.out.println("\nCircle of red border");
      redCircle.draw();//1、畫圖形  2、加紅色邊框

      System.out.println("\nRectangle of red border");
      redRectangle.draw();//1、畫圖形  2、加紅色邊框

    }

}

執行結果:

Circle with normal border
shape:circle.

Circle of red border
shape:circle.
Border Color: Red

Rectangle of red border
shape:rectangle.
Border Color: Red

在該例項中裝飾模式是利用setBorder()來對物件進行包裝。這樣每個裝飾物件的實現就和如何使用這個物件分離開了,每個裝飾物件只關心自己的功能,不需要關心如何被新增到物件鏈中。

裝飾模式是為已有的功能動態地新增更多功能的一種方式。但到底我們什麼時候能用到呢?

當系統需要新功能的時候,是向舊的類中新增新的程式碼。這些新加的程式碼通常裝飾了原有類的核心職責和行為,比如用紅色邊框裝飾Circle和Rectangle,但這種做大的問題在於,他們在主類中加入了新的欄位、新的方法和新的邏輯,從而增加了主類的複雜度,就像起初的那個Shape類,而這些新加入的東西僅僅是對了滿足一些只在某種特定情況下才會執行的特殊行為的需要。而裝飾模式卻提供了一個非常好的解決方案,它把每個要裝飾的功能放在單獨的類中,並讓這個類包裝它所要的物件,因此,當需要執行特殊行為時,客戶端程式碼就可以在執行時根據需要有選擇的、按順序的使用裝飾功能包裝物件。

這樣我們可以總結出:

裝飾模式的優點:把類中的裝飾功能從類中去掉,這樣可以簡化原有的類,這樣就能有效的把類的核心職責和裝飾功能區分開了,而且可以去除相關類中重複的裝飾邏輯;簡而言之,裝飾類和被裝飾類可以獨立發展,不會相互耦合,裝飾模式是繼承的一個替代模式,裝飾模式可以動態擴充套件一個實現類的功能。

裝飾模式的缺點:多層裝飾比較複雜。

使用場景: 1、擴充套件一個類的功能。 2、動態增加功能,動態撤銷。

注意事項:可代替繼承