从IO中学习装饰器模式

最近在重学IO，我们在创建输入输出流的时候总会在构造函数中嵌套很多类，比如：BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(fileName));，其实这段代码就是装饰器模式的应用，那什么是装饰器模式、有什么应用场景、优缺点是什么？

装饰器模式定义

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构，装饰器模式的类图如下：

装饰器类图

装饰器的角色介绍：

• 装饰器抽象构件 => Component，为一个接口或抽象类
• 具体的构建实现类 => ConcreteComponent
• 装饰器类 => Decorator
• 具体的装饰器类 => ConcreteDecoratorA，ConcreteDecoratorB，装饰器类的具体实现，里面必有一个属性指向Componet装饰器抽象构建

装饰器模式Demo

以写简历和hr读简历的例子来讲解装饰器模式

• 抽象类或接口：Resume.java
  面向接口编程，所以选择了接口方式
  定义了一个自我介绍的方法

  public interface Resume {
      void selfIntroduce();
  }
  

• 基本实现类：MyResume.java

  public class MyResume implements Resume {
      @Override
      public void selfIntroduce() {
          System.out.println("姓名: 何甜甜");
          System.out.println("求职方向：服务端开发");
      }
  }
  

  光有这些基本信息是不够的，需要有亮点，不然无法在寒冬求职中过简历关，所以我们得再装饰下简历，但前提要求是不动基本实现类
• 装饰器类：Decorator.java

  public abstract class Decorator implements Resume {
      /**
       * 接口
       */
      private Resume resume;
  
      /**
       * 构造函数
       */
      public Decorator(Resume resume) {
          this.resume = resume;
      }
  
      @Override
      public void selfIntroduce() {
          //调用传入Resume实现类的方法
          resume.selfIntroduce();
      }
  }
  

• 具体的装饰器类
  可以有多个具体的装饰器类
  • WorkExperienceDecorator.java

      public class WorkExperienceDecorator extends Decorator {
        /**
         * 构造函数
         *
         * @param resume
         */
        public WorkExperienceDecorator(Resume resume) {
            super(resume);
        }
    
        @Override
        public void selfIntroduce() {
           super.selfIntroduce();
           //在装饰一下简历，添加工作奖励
          addWorkExperience() 
        }
    
        public void addWorkExperience() {
            System.out.println("2018-2019：xxx公司打杂");
        }
      }
    

  • OtherDecorator.java

    public class OtherDecorator extends Decorator {
        /**
         * 构造函数
         *
         * @param resume
         */
        public OtherDecorator(Resume resume) {
            super(resume);
        }
    
        @Override
        public void selfIntroduce() {
            super.selfIntroduce();
            //添加其他信息，比如github、个人博客
            addOther();
        }
    
        public void addOther() {
            System.out.println("博客：https://juejin.im/user/5b8f8cc05188255c735f3f1d");
            System.out.println("github：https://github.com/TiantianUpup");
        }
    }
    

• 测试类

  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          Resume resume = new MyResume();
          //1.添加工作经历
          resume = new WorkExperienceDecorator(resume);
          //2.添加github、博客
          resume = new OtherDecorator(resume);
  
          //hr读简历
          HrReader hrReader = new HrReader();
          hrReader.read(resume);
      }
  }
  

应用场景

装饰器模式就是使用在对已有的目标功能存在不足，需要增强时【不能改变已有类】，并且目标存在抽象接口
IO中应用了大量的装饰器模式，先来看一种类图：

IO类图

附： 图片来源
以 Reader这块来讲解装饰器模式在IO中的应用

• 抽象类
  Reader，是一个抽象类，里面定义了接口
• 被装饰的类
  InputStreamReader、CharArrayReader、PipedReader、StringReader、FileReader
• 装饰器类
  FilterReader、BufferedReader
• 具体的装饰器类
  BufferedReader、PushbackReader
FileReader尽管也在第三行，但是FileReader构不成一个具体的装饰器类，因为它不是BufferedReader的子类也不是FilterReader的子类，不持有Reader的引用
  读写IO的时候每次打开文件会非常耗时，我们可以使用BufferedReader装饰FileReader这些被装饰器类，使用缓冲提高性能

优缺点

• 优点
  可以动态扩展一个实现类的功能而不改变原有实现类
• 缺点
  由于使用装饰器模式，可以比使用继承关系需要较少数目的类。使用较少的类，当然使设计比较易于进行。但是另一方面，由于使用装饰器模式会产生比使用继承关系更多的对象，更多的对象会使得查错变得困难，特别是这些对象看上去都很像

和继承有啥区别

装饰器模式是多继承的一种替代方式，但是两者之间还是存在一些不同。装饰器模式比较灵活，因为它修饰哪个类是在运行时才确定的，而继承中，继承哪个类是在编写哪个继承类的时候就要确定下来的，即继承是编译时确认