装饰器模式思考

介绍

装饰模式是一种结构型设计模式,是对原有的东西增加一些包装,再原有的基础上增添东西。如果我们想扩展已有的功能,首先会想到继承,通过重写父类方法,super来调用父类的实现,再添加自己的额外逻辑。而装饰器模式是一种替代继承的方案,可以扩展已有的功能。装饰器模式实际就是给一个对象添加一些新的功能,是动态的增加,相比于继承增加子类更加灵活。


装饰器.jpeg

例子

假如原类是一个汽车类,汽车类作为原类有运输功能。但是现在要给不同的汽车上装额外的功能,一个汽车上可以听音乐功能,一个汽车上可以上网功能;
如果想要增加新功能,不可以直接修改原类的代码,那么增添一个包装类,对原有的汽车类进行扩展。

  1. 抽象构造角色
// 抽象构造角色
public interface ICarService {
    public void ownFeature();
}
  1. 具体构造角色
// 具体构造角色
@Slf4j
@Service("carSerivce")
public class CarServiceImpl implements ICarService {

    @Override
    public void ownFeature() {
        log.info("运输货物!");
    }
}
  1. 抽象装饰角色
//抽象装饰角色
public abstract class DecoratorCarServiceImpl implements ICarService {

    @Autowired
    private ICarService carSerivce;

    public void ownFeature() {
        carSerivce.ownFeature();
    }
}
  1. 具体装饰角色
// 具体装饰角色
@Slf4j
@Service("bwmCarService")
public class BMWCarServiceImpl extends DecoratorCarServiceImpl implements ICarService {


    @Override
    public void ownFeature() {
        super.ownFeature();
        log.info("提供音乐导航功能");
    }
}

main测试:

@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private ICarService bwmCarService;

    @GetMapping("/doService")
    public void doService() {
        bwmCarService.ownFeature();
    }
}

扩展增强思考1:通过jdk代理模式增强方法

@Slf4j
@Component("jdkProxy")
public class JdkProxy implements InvocationHandler {

    @Autowired
    private ICarService carSerivce;

    public Object getProxyInstance() {
        return Proxy.newProxyInstance(carSerivce.getClass().getClassLoader(),
                carSerivce.getClass().getInterfaces(), this);
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        Object result = method.invoke(carSerivce, args);
        log.info("提供音乐导航功能");
        return result;
    }
}
// -----------------------测试----------
@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private JdkProxy jdkProxy;

    @GetMapping("/doService")
    public void doService() {
        ICarService benzService = (ICarService) jdkProxy.getProxyInstance();
        benzService.ownFeature();
    }
}

扩展增强思考2:通过cglib代理模式增强方法

@Slf4j
@Component("cglibProxy")
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {

    public  T getProxyInstance(Class clazz) {
        return (T) Enhancer.create(clazz, this);
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj,
                            Method method,
                            Object[] args,
                            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        log.info("提供音乐导航功能");
        return result;
    }
}
// -----------------------测试----------
@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private CglibProxy cglibProxy;

    @GetMapping("/doService")
    public void doService() {
        ICarService iCarService = cglibProxy.getProxyInstance(CarServiceImpl.class);
        iCarService.ownFeature();
    }
}

扩展增强思考3:通过spring aop增强方法

@Slf4j
@Component("carAopProxy")
@Aspect
public class CarAopProxy {

    @Pointcut("execution(* com.sunpy.simpleweb.pattern.CarServiceImpl.ownFeature(..))")
    public void cutMethod() {

    }

    @After("cutMethod()")
    public void afterAddFeature() {
        log.info("提供音乐导航功能");
    }
}

// -----------------------测试----------
@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private ICarService carSerivce;

    @GetMapping("/doService")
    public void doService() {
        carSerivce.ownFeature();
    }
}

实际应用中的设计

使用缓冲流读取文件的例子,分析第一句中装饰器模式的设计应用。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:/BugReport.txt"));
    int length = 0;
    byte[] arr = new byte[2048];
        
    while ((length = bis.read(arr)) != -1) {
        System.out.println(new String(arr, 0, length));
    }
        
    bis.close();
}

① 抽象构造角色:

public abstract class InputStream implements Closeable {

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return read(b, 0, b.length);
    }
}

② 具体构造角色:

public class FileInputStream extends InputStream {
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return readBytes(b, 0, b.length);
    }
}

③ 抽象装饰角色:

public class FilterInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;

    protected FilterInputStream(InputStream in) {
        this.in = in;
    }
}

④ 具体装饰角色:

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
    public BufferedInputStream(InputStream in) {
        this(in, defaultBufferSize);
    }
    
    public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
        super(in);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return readBytes(b, 0, b.length);
    }
}

说明:
此功能就是在FileInputStream文件流装饰上缓存的功能。目标也是增强文件流的功能。关键点在于抽象装饰角色是否持有抽象构造角色的引用,引用抽象构造角色就间接引用了具体构造角色,这样就可以通过构造器传入来实现装饰进而达到功能的增强。

总结

  1. 装饰类实际就是一个为原有类增添新功能的模式(也可以为原功能删除,但是得是原类方法级层次上的,方法体内是不可以的)。
  2. 装饰类其实也把核心的功能和装饰的功能分开了。

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