一、前言
本篇主题为结构型模式中的第三个模式–装饰模式。上篇 Java 设计模式主题为《Java 设计模式之桥接模式(七)》。
二、简单介绍
2.1 定义
装饰模式又叫做包装模式,其功能是动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰模式相比生成子类更为灵活,是继承关系的一个替换方案。
2.2 应用场景
1) 在不影响其他对象的情况下,以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
2) 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。
三、实现方式
我们以人的打扮为例。人打扮需要穿衣,穿裤,穿鞋子。代码表示如下:
Person 类:
public class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public void putOnClothes() {
System.out.println(this.name + "穿衣服");
}
public void putOnTrousers() {
System.out.println(this.name + "穿裤子");
}
public void putOnShoes() {
System.out.println(this.name + "穿鞋子");
}
}
客户端:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("小白");
person.putOnClothes();
person.putOnTrousers();
person.putOnShoes();
}
}
打印:
小白穿衣服
小白穿裤子
小白穿鞋子
上述代码很简单,但是扩展性不好。当我们需要添加打领带、戴手表的行为时,需要修改 Person 类,违背了开放封闭原则。
因此,我们需要将人和打扮的行为抽离出来:
Person 类:
public class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
打扮类:
public abstract class DressUp {
public abstract void dressup(Person person);
}
class ClothesDressUp extends DressUp {
@Override
public void dressup(Person person) {
System.out.println(person.getName() + "穿衣服");
}
}
class TrousersDressUp extends DressUp {
@Override
public void dressup(Person person) {
System.out.println(person.getName() + "穿裤子");
}
}
class ShoesDressUp extends DressUp {
@Override
public void dressup(Person person) {
System.out.println(person.getName() + "穿鞋子");
}
}
客户端:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("小白");
DressUp du1 = new ClothesDressUp();
du1.dressup(person);
DressUp du2 = new TrousersDressUp();
du2.dressup(person);
DressUp du3 = new ShoesDressUp();
du3.dressup(person);
}
}
执行结果与上文的一致。现在,当我们添加新的打扮行为时,只需新增 DressUp 的子类即可。
但是,上边的代码没有封装性,每打扮一次都要调用 dressup 方法一次,就感觉人是光着身在公共场合进行打扮穿衣、穿鞋。因此,我们需要一种模式将这些打扮的细节封装起来,就像建造者模式一样。
不过,此次的需求不能使用建造者模式。因为建造者模式封装过程/细节是一个固定的顺序/模式,而当前需求是人的打扮,打扮的行为是多种多样的,如:穿衣穿裤、穿衣打领带、穿鞋戴手表等。
这样就引出了本章的主题–装饰模式:
Person 接口与实现类:
public interface Person {
public void decorate();
}
class Man implements Person {
@Override
public void decorate() {
System.out.println("男人打扮");
}
}
装饰类:
public class Decorator implements Person {
private Person person;
public Decorator(Person person) {
this.person = person;
}
@Override
public void decorate() {
this.person.decorate();
}
}
class ClothesDecorator extends Decorator {
public ClothesDecorator(Person person) {
super(person);
}
public void decorate() {
super.decorate();
System.out.println("穿衣服");
}
}
class TrousersDecorator extends Decorator {
public TrousersDecorator(Person person) {
super(person);
}
public void decorate() {
super.decorate();
System.out.println("穿裤子");
}
}
class ShoesDecorator extends Decorator {
public ShoesDecorator(Person person) {
super(person);
}
public void decorate() {
super.decorate();
System.out.println("穿鞋子");
}
}
客户端:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Man();
Person decorator = new Decorator(person);
System.out.println("======第一种打扮=======");
ClothesDecorator cd = new ClothesDecorator(decorator);
TrousersDecorator td = new TrousersDecorator(cd);
td.decorate();
System.out.println("======第二种打扮=======");
ShoesDecorator sd = new ShoesDecorator(person);
sd.decorate();
}
}
打印:
======第一种打扮=======
男人打扮
穿衣服
穿裤子
======第二种打扮=======
男人打扮
穿鞋子
总结:装饰模式有效地把类的核心职责和装饰功能区分开来,而且去除了相关类的重复的装饰逻辑。
UML 类图表示如下: