装饰者模式

Android知识总结

一、UML类图

顾名思义,装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能,而且是动态的,要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口,装饰对象持有被装饰对象的实例。

角色说明:

  • Component(抽象组件):接口或者抽象类,被装饰的最原始的对象。具体组件与抽象装饰角色的父类。
  • ConcreteComponent(具体组件):具体的构建对象,实现组件对象接口,通常就是被装饰的原始对象。就对这个对象添加功能。
  • Decorator(抽象装饰角色):所有装饰器的抽象父类,需要定义一个与组件接口一致的接口,内部持有一个Component对象,就是持有一个被装饰的对象。
  • ConreteDecoratorA/ConreteDecoratorB(具体装饰类):实际的装饰器对象,实现具体添加功能。

二、实现

2.1 创建抽象组件

 public abstract class Room {
        public abstract void fitment();//装修方法
    }

2.2 创建具体组件

    public class NewRoom extends Room {//继承Room
        @Override
        public void fitment() {
            System.out.println("这是一间新房:装上电");
        }
    }

2.3 创建抽象装饰角色

     public abstract class RoomDecorator extends Room {//继承Room,拥有父类相同的方法
        private Room mRoom;//持有被装饰者的引用,这里是需要装修的房间

        public RoomDecorator(Room room) {
            this.mRoom = room;
        }

        @Override
        public void fitment() {
            mRoom.fitment();//调用被装饰者的方法
        }
    }

2.4 创建具体装饰类

    public class Bedroom extends RoomDecorator {//卧室类,继承自RoomDecorator
        public Bedroom(Room room) {
            super(room);
        }
        @Override
        public void fitment() {
            super.fitment();
            addBedding();
        }
        private void addBedding() {
            System.out.println("装修成卧室:添加卧具");
        }
    }

    public class Kitchen extends RoomDecorator {//厨房类,继承自RoomDecorator
        public Kitchen(Room room) {
            super(room);
        }
        @Override
        public void fitment() {
            super.fitment();
            addKitchenware();
        }
        private void addKitchenware() {
            System.out.println("装修成厨房:添加厨具");
        }
    }

2.5 客户端测试:

     public void test() {
        Room newRoom = new NewRoom();//有一间新房间
        RoomDecorator bedroom = new Bedroom(newRoom);
        bedroom.fitment();//装修成卧室
        RoomDecorator kitchen = new Kitchen(newRoom);
        kitchen.fitment();//装修成厨房
    }

输出结果:

这是一间新房:装上电
装修成卧室:添加卧具
这是一间新房:装上电
装修成厨房:添加厨具

三、 优点

  • 采用组合的方式,可以动态的扩展功能,同时也可以在运行时选择不同的装饰器,来实现不同的功能。
  • 有效避免了使用继承的方式扩展对象功能而带来的灵活性差,子类无限制扩张的问题。
  • 被装饰者与装饰者解偶,被装饰者可以不知道装饰者的存在,同时新增功能时原有代码也无需改变,符合开放封闭原则。

四、 缺点

  • 装饰层过多的话,维护起来比较困难。
  • 如果要修改抽象组件这个基类的话,后面的一些子类可能也需跟着修改,较容易出错。

五、 Android中的源码分析

我们都知道Activity、Service、Application等都是一个Context,这里面实际上就是通过装饰者模式来实现的。下面以startActivity()这个方法来简单分析一下。

5.1 Context类

Context实际上是个抽象类,里面定义了大量的抽象方法,其中就包含了startActivity()方法:

    public abstract class Context {//抽象类
        public abstract void startActivity(@RequiresPermission Intent intent);//抽象方法
       ...
    } 

5.2 ContextImpl类

Context类的具体实现实际上是在ContextImpl类,里面具体实现了startActivity()方法:

    class ContextImpl extends Context {
        @Override
        public void startActivity(Intent intent) {
            warnIfCallingFromSystemProcess();
            startActivity(intent, null);
        }

        @Override
        public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
            warnIfCallingFromSystemProcess();
            if ((intent.getFlags() & Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) == 0
                    && options != null && ActivityOptions.fromBundle(options).getLaunchTaskId() == -1) {
                throw new AndroidRuntimeException(
                        "Calling startActivity() from outside of an Activity "
                                + " context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag."
                                + " Is this really what you want?");
            }
            mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
                    getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null,
                    (Activity) null, intent, -1, options);
        }
      ...
    }

5.3 ContextWrapper类

通常我们在Activity、Service里面调用startActivity()方法,实际上是调用他们的父类ContextWrapper里面的startActivity()方法。Activity、Service都是继承自ContextWrapper,再来看看ContextWrapper的代码:

 public class ContextWrapper extends Context {//Context包装类
        Context mBase;//持有Context引用

        public ContextWrapper(Context base) {//这里的base实际上就是ContextImpl
            mBase = base;
        }

        @Override
        public void startActivity(Intent intent) {
            mBase.startActivity(intent);//调用ContextImpl的startActivity()方法
        }
       ...
    }

5.4 总结

Context类在这里就充当了抽象组件的角色,ContextImpl类则是具体的组件,而ContextWrapper就是具体的装饰角色,通过扩展ContextWrapper增加不同的功能,就形成了Activity、Service等子类。最后,放一张总的UML类图帮助理解:

六、IO中的装饰器模式

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