设计模式-装饰模式

一.背景

假设有一个接口Human，一个接口的实现类Man。人类Human是可以跑步的，但是不能飞。
如果想给人类加上飞翔的翅膀，可以有三种解决方案：
1.修改实现类Man的方法，但不符合开闭原则
2.给实现类Man添加一个子类，扩展一个人类可以飞的功能。问题在于，如果又想给人类增加猎豹般奔跑的速度，需要继续扩展一个子类。显然，使用继承的方式去扩展一个类的功能，会增加类的层级，类的臃肿会加大维护的成本。
3.使用装饰模式扩展一个类的功能。好处在于，如果继承关系是纵向的，那么装饰类则是某个类横向的扩展，并不会影响继承链上的其他类。例如：C extends B , B extends A，如果需要扩展B的功能，可以设计一个B的装饰类，它并不会影响B的子类C。如果采用在B里面增加方法，势必会使B的所有子类结构被改变。

二.装饰模式

基本步骤：
•定义一个接口Human
•定义一个被装饰的类Man
•定义一个装饰的抽象类，内部持有被装饰类的引用
•定义一个装饰的实现类
定义一个接口Human，代码如下：

public interface Human {
    public void run();
}

抽取一个抽象方法run，人类是可以跑步的。
定义一个被装饰的类Man，代码如下：

public class Man implements Human {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("人会跑步");
    }
}

定义一个装饰的抽象类，代码如下：

public abstract class AbstractDecorator implements Human{
    //持有被装饰类的引用 
    private Human human;
    
    //构造函数注入被装饰者
    public AbstractDecorator(Human human) {
        this.human = human;
    }
    
    //调用被装饰类的方法
    @Override
    public void run() {
        human.run();
    }
}

第3行，模块间的依赖关系，通过成员变量实现，符合迪米特法则。
第6行，模块间的依赖通过抽象Human产生，而不是通过Man，符合依赖倒置原则。
定义一个装饰的实现类，代码如下：

public class ManDecorator extends AbstractDecorator {
    public ManDecorator(Human human) {
        //调用父类的构造方法
        super(human);
    }
    
    //装饰类增加的功能
    private void fly() {
        System.out.println("人可以飞");
    }

    //增强了功能的run方法
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        fly();
    }
}

客户端代码如下：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建被装饰的类
        Human human = new Man();
        
        //创建装饰的类，并添加被装饰类的引用
        Human superMan = new ManDecorator(human);
        
        //执行增强后的run方法
        superMan.run();
    }
}

三.使用场景，及优缺点

使用场景：
•替代继承，扩展一个类的功能
•动态的给一个对象添加功能，以及动态的撤销该功能

优点：
•动态扩展一个实现类的功能，在不需要添加功能的时候，可以撤销装饰。
•装饰类和被装饰类模块间，通过抽象产生依赖，不会相互耦合
•装饰模式替换继承，可以避免继承链的子类被影响