Java中的装饰器模式

什么是装饰器模式

装饰器模式的概念

从概念上讲，是在实现一个抽象内容的同时，以增强或扩展其功能为目的，对它进行一层层，可互相嵌套式的，能灵活添加或去除且顺序可变的包装。

装饰器的UML结构图

从UML类图结构上来说，它是类的多态特性的扩展。除了‘具体构建对象’对‘抽象构建接口’的独立实现外，在‘装饰器（接口实现类）’构建时还允许将‘抽象构建接口’作为构建方法的入参，被‘装饰器’当作成员属性持有，最终由‘实际的装饰器对象’继承‘装饰器’来实现具体的功能，并允许‘实际的装饰器对象’可以相互嵌套已实现功能的叠加和扩展。

图示：装饰器模式的UML类图结构

图例说明：

Component：抽象构建接口。描述需要抽象的内容

ConcreteComponent：独立的构建对象。通过Java泛化来实现抽象构建接口。

Decorator：装饰器抽象父类。所有的子装饰器对象的统一父类，需要内部持有一个Component并在构建方法中入参这个Component，并同时实现Component接口。

ConreteDecoratorA、ConreteDecoratorB：实际的装饰器对象。具体负责扩展Component的功能。

Java中如何使用装饰器模式

举一个关于Drink的例子说明

日常生活中的饮品种类多不胜数，但是它们的配料内容大部分是相同的，比如绿茶就是开水冲茶叶，奶茶就是已经制作好的绿茶中添加鲜牛奶，当然奶茶也可以先煮鲜牛奶，再放入茶叶。像生活中这类制作顺序可灵活变化的事物，就可以用装饰器模式来描述。

图示：用修饰器模式来表示饮品

装饰器模式中都有一个同源的接口类（抽象构建接口类），描述需要构想的内容。在这里用IDrink这个接口来描述‘饮品’这一抽象类。

装饰器模式中还需要一个统一的装饰器抽象父类，这里用DrinkDecorator抽象类来代表：

例子中WaterDrink是直接用继承的方式实现IDrink，这里作为最地基础的原料（饮品当然水是最基本的嘛）。

之后的TeaDrink（茶饮）、MilkyDrink（奶饮）、FruitDrink（果饮）都是用WaterDrink来制作的（从UML上来说，就是内部持有IDrink的实现类）

就像例子开头举得奶茶的例子，就可以用UML图做如下表达：

图示：奶茶的UML表达

代码实现如下：

执行结果：

成分配料:饮用水;高品质茶叶;鲜牛奶;

制作方法:->添加饮用水->开水煮茶叶->混合新鲜牛奶

同理，如果想更复杂一些，比如水果味奶茶，可以用UML图描述如下：

图示：果味奶茶UML表达

代码如下，结果就不重复了

Java中的装饰器模式的优缺点

灵活的组合是最大的优点。装饰器模式与类的泛化都是对类功能的扩展，但使用装饰器模式，从代码维护上来讲，可以更简单的为对象“添加一个装饰（包裹一层功能外衣）”，“去除一个装饰（脱下一层）”，顺序也可以方便的调整，可以通过不同的组合实现各色各样的业务场景。

缺点也很明显，它会产生很多的装饰对象。如果不加以设计和充分描述，其他程序员会较难理解并使用各个装饰对象。