Java 装饰模式

　　在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述装饰（Decorator）模式的：

　　装饰模式又名包装(Wrapper)模式。装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能，是继承关系的一个替代方案。

　　装饰模式的类图如下：

　　

　　涉及到的角色：

　　抽象构件(Component)角色：给出一个抽象接口，以规范接收附加责任的对象。

　　具体构件(ConcreteComponent)角色：定义一个接收附加责任的类。

　　装饰(Decorator)角色：持有一个构件(Component)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。

　　具体装饰(ConcreteDecorator)角色：负责给构件对象“贴上”附加的责任。

　　抽象构件角色：

public interface Component {
    
    public void sampleOperation();
    
}

　　具体构件角色：

public class ConcreteComponent implements Component {

    @Override
    public void sampleOperation() {
        // 写相关的业务代码
    }

}

　　装饰角色：

public class Decorator implements Component{
    private Component component;
    
    public Decorator(Component component){
        this.component = component;
    }

    @Override
    public void sampleOperation() {
        // 委派给构件
        component.sampleOperation();
    }
    
}

　　具体装饰角色：

public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {

    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }
    
    @Override
    public void sampleOperation() {
　　　　　super.sampleOperation();
        // 写相关的业务代码
    }
}

public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {

    public ConcreteDecoratorB(Component component) {
        super(component);
    }
    
    @Override
    public void sampleOperation() {
　　　　  super.sampleOperation();
        // 写相关的业务代码
    }
}

　　齐天大圣：

　　孙悟空有七十二变，他的每一种变化都给他带来一种附加的本领。他变成鱼儿时，就可以到水里游泳；他变成鸟儿时，就可以在天上飞行。

　　本例中，Component角色由齐天大圣扮演，ConcreteComponent角色属于大圣本尊即猢狲本人。Decorator角色由大圣的七十二变扮演，ConcreteDecorator角色是鱼儿、鸟儿等72种具体变化。

　　

　　抽象构件角色齐天大圣接口：

//大圣的尊号
public interface TheGreatestSage {
    
    public void move();
}

　　具体构件角色大圣本尊猢狲类：

public class Monkey implements TheGreatestSage {

    @Override
    public void move() {
        //代码
        System.out.println("Monkey Move");
    }

}

　　抽象装饰角色七十二变：

public class Change implements TheGreatestSage {
    private TheGreatestSage sage;
    
    public Change(TheGreatestSage sage){
        this.sage = sage;
    }
    @Override
    public void move() {
        // 代码
        sage.move();
    }

}

　　具体装饰角色鱼儿：

public class Fish extends Change {
    
    public Fish(TheGreatestSage sage) {
        super(sage);
    }

    @Override
    public void move() {
        // 代码
        System.out.println("Fish Move");
    }
}

　　具体装饰角色鸟儿：

public class Bird extends Change {
    
    public Bird(TheGreatestSage sage) {
        super(sage);
    }

    @Override
    public void move() {
        // 代码
        System.out.println("Bird Move");
    }
}

　　客户端：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        TheGreatestSage sage = new Monkey();
        // 第一种写法
        TheGreatestSage bird = new Bird(sage);
        TheGreatestSage fish = new Fish(bird);
        // 第二种写法
        //TheGreatestSage fish = new Fish(new Bird(sage));
        fish.move(); 
    }

}

　　大圣本尊是ConcreteComponent类。鸟儿、鱼儿是装饰类，装饰的是大圣本尊即猢狲实例。把大圣从一只猢狲装饰成一只鸟儿（把鸟儿的功能加到猢狲上），然后又把鸟儿装饰成了一条鱼儿（把鱼儿的功能加到猢狲+鸟儿上，得到了猢狲+鸟儿+鱼儿）。

　　

　　

　　装饰模式的简化

　　如果只有一个ConcreteComponent类，可以去掉Component接口，把Decorator当成一个ConcreteComponent子类，见下图：

　　

　　如果只有一个ConcreteDecorator类或者只有两个ConcreteDecorator类，可以把Decorator和ConcreteDecorator合并成一个类，见下图：

　　

　　透明性的要求：

　　装饰模式对客户端的透明性要求程序不声明一个ConcreteComponent类型的变量，而要声明一个Component类型的变量。

　　用孙悟空的例子来说，必须把孙悟空的所有变化都当成孙悟空来对待。如果把孙悟空变成的鱼儿当成鱼儿，那就被孙悟空骗了。

　　正确做法：

TheGreatestSage sage = new Monkey();
TheGreatestSage bird = new Bird(sage);

　　错误做法：

Monkey sage = new Monkey();
Bird bird = new Bird(sage);

　　半透明的装饰模式：

　　装饰模式的目的是在不改变接口的前提下，增强类的性能。在增强性能时，需要创建新的公有方法。用孙悟空的例子来说：齐天大圣类没有飞行能力，而鸟儿有，所以鸟儿类里应该有一个新的fly方法。齐天大圣类没有游泳能力，而鱼儿有，所以鱼儿类里应该有一个新的swim方法。

　　装饰模式和适配器模式都是包装模式（Wrapper Pattern），通过封装其他对象达到目的。理想的装饰模式在对被装饰对象进行功能增强时，要求具体构件角色、装饰角色的接口与抽象构件角色的接口一致。适配器模式会改变源对象的接口，与目标接口一致。装饰模式有透明和半透明两种，区别在于装饰角色的接口与抽象构件角色的接口是否一致。透明的装饰模式即理想的装饰模式要求具体构件角色、装饰角色的接口与抽象构件角色的接口一致。如果装饰角色的接口比抽象构件角色的接口宽，装饰角色成了适配器角色，称为半透明的装饰模式，见下图：

　　

　　适配器类的接口会比被装饰的目标类接口宽。

　　因此，大多数的装饰模式的实现都是半透明的。也就是说，允许装饰模式在具体装饰类里增加新的方法。用孙悟空的例子来说：

TheGreatestSage sage = new Monkey();
Bird bird = new Bird(sage);
bird.fly();

　　装饰模式的优点：

　　1 装饰模式与继承的目的都是扩展对象的功能，但装饰模式更灵活。装饰模式允许动态决定“贴上”一个需要的“装饰”或者除掉一个不需要的“装饰”，而继承是静态的。

　　2 具体装饰类的不同组合可以构造出不同行为的组合。

　　装饰模式的缺点：

　　装饰模式比继承需要更少的类，但是装饰模式比继承产生更多的对象，会使查错变得困难。

　　参考资料

　　《JAVA与模式》之装饰模式