23种设计模式之装饰器模式（Decorator Pattern）

前言：大家好，我是小威，24届毕业生，在一家满意的公司实习。本篇文章将23种设计模式中的装饰器模式，此篇文章为一天学习一个设计模式系列文章，后面会分享其他模式知识。
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教。
小威在此先感谢各位大佬啦~~

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以下正文开始

装饰器模式概念

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许我们在不修改已有代码的情况下，通过动态地将责任附加到对象上，来扩展其功能。

在装饰器模式中，有一个抽象的组件类，定义了被装饰对象和装饰者共同实现的接口。然后，有若干个具体的装饰者类，它们都实现了该接口，并同时持有一个指向抽象组件类的引用。装饰者类负责给被装饰对象添加新的行为或职责，但不改变它原有的结构和功能。

通过将多个具体的装饰者类链式组合，我们可以将多个行为一一地“包装”到被装饰对象上，从而形成一个完整的处理流程。最终的处理过程由 “客户端” 触发，被装饰对象会先经过第一个装饰者进行处理，再经过下一个装饰者，直到最后完成所有的处理。这就像是套娃一样，可以灵活地对对象进行组合，增强其功能。

装饰器模式优缺点

装饰器模式的主要优点有：

1. 装饰器模式可以在不改变现有代码的情况下，动态地扩展一个对象的功能。
2. 可以使用多个装饰器来组合成一个对象，可以灵活地增强对象的功能。
3. 装饰器模式遵循开闭原则，可以通过新增装饰器来扩展功能，而无需修改已有代码。

装饰器模式的缺点也存在：

1. 过度的使用装饰器模式会导致程序中出现大量的小类，可能会使程序结构变得复杂。
2. 如果过度地使用继承来实现装饰器模式，可能会导致设计失去灵活性和可复用性。

装饰器模式适用情况

• 当需要透明且动态地向对象添加职责时，可以使用装饰器模式。
• 当不能使用继承对系统进行扩展时，可以使用装饰器模式。
• 当需要在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责时，可以使用装饰器模式。

装饰器模式代码案例

以下是一个简单的 Java 代码示例，演示如何使用装饰器模式为一个文本编辑器添加加粗、倾斜和下划线等功能。

首先，我们定义基础接口 Component，表示文本编辑器中的某个组件。我们定义了三种不同的组件：Label, TextField 和 Button。

public interface Component {
    public void draw();
}

public class Label implements Component {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Label...");
    }
}

public class TextField implements Component {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing TextField...");
    }
}

public class Button implements Component {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Button...");
    }
}

然后，我们定义一个装饰器类 Decorator，作为所有具体装饰器的基类，实现了 Component 接口，并拥有一个指向 Component 的引用。同时，定义了方法 addDecorator，用于增加新的装饰器。

public abstract class Decorator implements Component {
    private Component component;

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

    public void addDecorator(Decorator decorator) {
        if(component.getClass().equals(getClass())) {
            ((Decorator)component).addDecorator(decorator);
        } else {
            component = decorator;
        }
    }

    public void draw() {
        component.draw();
    }
}

最后，我们实现具体的装饰器，比如 BoldDecorator，用于给文本添加加粗效果，ItalicDecorator，用于给文本添加倾斜效果，UnderlineDecorator，用于给文本添加下划线效果。这些装饰器都继承了 Decorator 并实现了 draw 方法。

public class BoldDecorator extends Decorator {
    public BoldDecorator(Component component) {
        super(component);
    }

    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Bold Text...");
        super.draw();
    }
}

public class ItalicDecorator extends Decorator {
    public ItalicDecorator(Component component) {
        super(component);
    }

    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Italic Text...");
        super.draw();
    }
}

public class UnderlineDecorator extends Decorator {
    public UnderlineDecorator(Component component) {
        super(component);
    }

    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Underline Text...");
        super.draw();
    }
}

最后，我们可以创建一个 Label 组件，并为其动态添加不同的装饰器来实现功能拓展：

Component label = new Label();

// 添加加粗、倾斜和下划线装饰器
label.addDecorator(new BoldDecorator(label));
label.addDecorator(new ItalicDecorator(label));
label.addDecorator(new UnderlineDecorator(label));

label.draw();

通过运行以上代码，输出结果如下：

Drawing Underline Text…
Drawing Italic Text…
Drawing Bold Text…
Drawing Label…

以上就是一个简单的 Java 装饰器模式的示例，我们可以看到，在不改变被装饰对象的前提下，我们成功地实现了文本加粗、倾斜和下划线的功能拓展。通过组合多个装饰器，也可以实现更复杂的对象行为。

装饰器模式小结

装饰器模式是一种非常灵活、可扩展、动态地添加职责的设计模式，被广泛应用于 Java IO、Swing 等领域。

好了，本篇文章就先分享到这里了，后续将会继续介绍23种设计模式之其他模式，感谢大佬认真读完支持咯~

文章到这里就结束了，如果有什么疑问的地方请指出，诸佬们一起讨论
希望能和诸佬们一起努力，今后我们顶峰相见
再次感谢各位小伙伴儿们的支持