设计模式（11）：装饰模式DECORATOR

装饰模式

装饰模式(Decorator Pattern)也叫做包装器(Wrapper)

意图

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活。

使用场景

以下情况使用Decorator模式:

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。
处理那些可以撤消的职责。
当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

结构

装饰模式结构如下
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Component

–定义一个对象的接口，可以给这些对象动态地添加职责。
ConcreteComponent

– 定义一个对象，可以给这个对象添加一些职责。
Decorator

–维持一个指向Component对象的引用，并定义一个与Component接口一致的接口。
ConcreteDecorator

–向Component添加职责。

协作

Decorator将请求转发给它的Component对象，并有可能在转发请求前后执行一些附加的动作。

效果

比静态继承更灵活

与对象的静态继承（多重继承）相比，Decorator模式提供了更加灵活的向对象添加职责的方式。可以用添加和分离的方法，用装饰在运行时刻增加和删除职责。相比之下，继承机制要求为每个添加的职责创建一个新的子类。这会产生许多新的类，并且会增加系统的复杂度。此外，为一个特定的Component类提供多个不同的Decorator类，这就使得你可以对一些职责进行混合和匹配。使用Decorator模式可以很容易地重复添加一个特性，而两次继承类实现非常容易出错。
避免在层次结构高层的类有太多的特征

Decorator模式提供了一种“即用即付”的方法来添加职责。它并不试图在一个复杂的可定制的类中支持所有可预见的特征，相反，你可以定义一个简单的类，并且用Decorator类给它逐渐地添加功能。可以从简单的部件组合出复杂的功能。这样，应用程序不必为不需要的特征付出代价。同时也更易于不依赖于Decorator所扩展（甚至是不可预知的扩展）的类而独立地定义新类型的Decorator。扩展一个复杂类的时候，很可能会暴露与添加的职责无关的细节。
Decorator与它的Component不一样

Decorator是一个透明的包装。如果我们从对象标识的观点出发，一个被装饰了的组件与这个组件是有差别的，因此，使用装饰时不应该依赖对象标识。
有许多小对象

采用Decorator模式进行系统设计往往会产生许多看上去类似的小对象，这些对象仅仅在他们相互连接的方式上有所不同，而不是它们的类或是它们的属性值有所不同。尽管对于那些了解这些系统的人来说，很容易对它们进行定制，但是很难学习这些系统，排错也很困难。

装饰模式实现(Implement)

案例

现在Shape接口有draw()方法，Circle类和Rectangle类实现了这个接口并实现了draw()方法，现在要给Shape类增加背景颜色，使用ShapeDecorator类对Shape进行包装，并且在RedShapeDecorator类中继承实现增加红色背景。

代码实现

Shape类

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public interface Shape {
    void draw();
}

Circle类

public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("draw a shape Circle...");
    }
}

Rectangle类

public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("draw a shape Rectangle...");
    }
}

ShapeDecorator类，包含了对Shape的一个对象的引用

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
    protected Shape decoratedShape;
    public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }
    @Override
    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
    }
}

RedShapeDecorator类，实现了对原有的扩展

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
    public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        super(decoratedShape);
    }
    @Override
    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
        setBackgroundRed();
    }
    private void setBackgroundRed() {
        System.out.println("Background Color : Red");
    }
}

测试类

public class DecoratorDemoTest {
    @Test
    public void decoratorDemoTest() {
        Shape circle = new Circle();
        Shape rectangle = new Rectangle();
        Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
        Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());
        System.out.println("Circle with default color");
        circle.draw();
        System.out.print("\n");
        System.out.println("Rectangle with default color");
        rectangle.draw();
        System.out.print("\n");
        System.out.println("Circle with red color");
        redCircle.draw();
        System.out.print("\n");
        System.out.println("Rectangle with red color");
        redRectangle.draw();
        System.out.print("\n");
    }
}

总结

装饰模式与继承相比

扩展面向的是对象
不需要继承来实现扩展
在运行的时候去分配职责
具有更多的灵活性。

设计模式（11）：装饰模式DECORATOR

装饰模式

意图

使用场景

结构

协作

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