Java 示例中的装饰器设计模式

发表 admin at 2024年8月26日

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装饰器设计模式用于在运行时修改对象的功能。同时，同一类的其他实例不会受此影响，因此单个对象会获得修改后的行为。装饰器设计模式是结构设计模式之一（例如适配器模式、桥接模式、组合模式），使用抽象类或接口与组合来实现。

装饰器设计模式

我们使用继承或组合来扩展对象的行为，但这是在编译时完成的，并且适用于类的所有实例。我们不能在运行时添加任何新功能或删除任何现有行为——这就是装饰器模式发挥作用的时候。假设我们想要实现不同种类的汽车——我们可以创建接口 Car 来定义组装方法，然后我们可以拥有一辆基本车，进一步我们可以将它扩展为跑车和豪华车。实现层次结构将如下图所示。装饰器模式，装饰器设计模式，装饰器模式java 但如果我们想在运行时获得一辆同时具有跑车和豪华车功能的汽车，那么实现就会变得复杂，如果我们想进一步指定应该首先添加哪些功能，它会变得更加复杂。现在想象一下，如果我们有十种不同类型的汽车，使用继承和组合的实现逻辑将无法管理。为了解决这种编程情况，我们在 java 中应用装饰器模式。我们需要有以下类型来实现装饰器设计模式。

组件接口-定义将要实现的方法的接口或抽象类Car。在我们的例子中是组件接口。
```
package com.journaldev.design.decorator;

public interface Car {

	public void assemble();
}
```

组件实现- 组件接口的基本实现。我们可以使用BasicCar类作为组件实现。

package com.journaldev.design.decorator;

public class BasicCar implements Car {

	@Override
	public void assemble() {
		System.out.print("Basic Car.");
	}

}

装饰器- 装饰器类实现组件接口，并且与组件接口具有 HAS-A 关系。子装饰器类应该可以访问组件变量，因此我们将保护此变量。

package com.journaldev.design.decorator;

public class CarDecorator implements Car {

	protected Car car;

	public CarDecorator(Car c){
		this.car=c;
	}

	@Override
	public void assemble() {
		this.car.assemble();
	}

}

具体装饰器- 扩展基本装饰器功能并相应地修改组件行为。我们可以有具体装饰器类，如LuxuryCar和SportsCar。

package com.journaldev.design.decorator;

public class SportsCar extends CarDecorator {

	public SportsCar(Car c) {
		super(c);
	}

	@Override
	public void assemble(){
		super.assemble();
		System.out.print(" Adding features of Sports Car.");
	}
}

package com.journaldev.design.decorator;

public class LuxuryCar extends CarDecorator {

	public LuxuryCar(Car c) {
		super(c);
	}

	@Override
	public void assemble(){
		super.assemble();
		System.out.print(" Adding features of Luxury Car.");
	}
}

装饰器设计模式 - 类图

装饰器设计模式，java中的装饰器设计模式

装饰器设计模式测试程序

package com.journaldev.design.test;

import com.journaldev.design.decorator.BasicCar;
import com.journaldev.design.decorator.Car;
import com.journaldev.design.decorator.LuxuryCar;
import com.journaldev.design.decorator.SportsCar;

public class DecoratorPatternTest {

	public static void main(String[] args) {
		Car sportsCar = new SportsCar(new BasicCar());
		sportsCar.assemble();
		System.out.println("\n*****");

		Car sportsLuxuryCar = new SportsCar(new LuxuryCar(new BasicCar()));
		sportsLuxuryCar.assemble();
	}

}

请注意，客户端程序可以在运行时创建不同类型的对象，并且它们也可以指定执行顺序。上述测试程序的输出为：

Basic Car. Adding features of Sports Car.
*****
Basic Car. Adding features of Luxury Car. Adding features of Sports Car.

装饰器设计模式 - 要点

装饰器设计模式有助于提供运行时修改能力，因此更加灵活。当选择数量较多时，它易于维护和扩展。
装饰器设计模式的缺点是它使用了许多类似类型的对象（装饰器）。
装饰器模式在Java IO类中用得很多，比如FileReader，BufferedReader等。