5.[研磨设计模式笔记]装饰模式

1.定义

动态的给一个对象添加一个额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。

2.解决问题

――奖金计算

不用模式的解决方案

public class Prize {
    public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
        double prize = 0.0;
        // 计算当月业务奖金，所有人都会计算
        prize = this.monthPrize(user, begin, end);
        // 计算累计奖金
        prize += this.calcPrize(user, begin, end);
        // 需要判断该人员是普通人员还是业务经理，团队奖金只有业务经理才有
        if(this.isManager(user)) {
            prize += this.groupPrize(user, begin, end);
        }
        return prize;
    }
    private double groupPrize(String user, Date begin, Date end) {
        return 0;
    }
    private boolean isManager(String user) {
        return false;
    }
    private double monthPrize(String user, Date begin, Date end) {
        return 0;
    }
}

使用装饰模式来解决问题

public abstract class Component {
    public abstract double calcPrize(String user, Date begin, Date end);
}
public abstract class Decorator extends Component {
    protected Component c;
    public Decorator(Component c) {
        super();
        this.c = c;
    }
    public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
        // 转调组件对象的方法
        return c.calcPrize(user, begin, end);
    }
}
public class MonthPrizeDecorator extends Decorator {
    public MonthPrizeDecorator(Component c) {
        super(c);
    }
    public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
        // 先获取前面运算出来的奖金
        double money = super.calcPrize(user, begin, end);
        // 然后计算当月业务奖金
        double prize = 0.0;
        return money + prize;
    }
}
public class SumPrizeDecorator extends Decorator {
    public SumPrizeDecorator(Component c) {
        super(c);
    }
    public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
        // 先获取前面运算出来的奖金
        double money = super.calcPrize(user, begin, end);
        // 然后计算累计奖金
        double prize = 1000000 * 0.001;
        return money + prize;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Component c1 = new ConcreteComponent();
        Decorator d1 = new MonthPrizeDecorator(c1);
        Decorator d2 = new SumPrizeDecorator(d1);
        double userA = d1.calcPrize("a", null, null);
        double userB = d2.calcPrize("b", null, null);
    }
}

案例说明：

3.模式讲解

由于奖金的计算方式经常发生变动，几乎每个季度都有小调整，每年都有大调整，这要求软件实现要足够灵活，能够很快进行相应的调整和修改，否则就不能满足实际业务的需要。把问题抽象以下：设若有一个计算奖金的对象，现在需要能够灵活的给它增加和减少功能，还需要能够动态的组合功能，每个功能就相当于在计算奖金的某个部分。

则问题就是：如何能透明地给一个对象增加功能，并实现功能的动态组合。

解决思路

所谓透明地给一个对象增加功能，即给一个对象增加功能，但不能让这个对象知道，也就不是不去改动这个对象，而实现给一个对象透明的增加功能，这就实现了功能的动态组合。

实现透明地给一个对象增加功能，即要扩展对象功能，可使用继承。

为了能够实现和原来使用被装饰对象的代码无缝结合，通过顶一个抽象类，让这个类实现与被装饰对象相同的接口，然后在具体实现类中，转调被装饰的独享，在转调前后添加新的功能，这就实现了给装饰对象增加功能。

在转调的时候，如果觉得被装饰对象的功能不再被需要，还可以直接替换，也就是不在转调，而是在装饰杜相忠完成全新的实现。

示例代码

public abstract class Component {
    public abstract void operation();
}
public class ConcreteComponent extends Component {
    public void operation() {
        // 相应的功能处理
    }
}
public abstract class Decorator extends Component {
    protected Component component;
    public Decorator(Component component) {
        super();
        this.component = component;
    }
    public void operation() {
        // 转发请求给组件独享，可以在转发前后执行一些附加动作
        component.operation();
    }
}
public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }
    private String addedState;
    public void operation() {
        // 调用父类的方法，可以在调用前后执行一些附加动作
        // 在这里进行处理的时候，可以使用添加的状态
        super.operation();
    }
}
public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
    public ConcreteDecoratorB(Component component) {
        super(component);
    }
    private void addBehavior() {
        // 需要添加的职责实现
    }
    public void operation() {
        // 调用父类的方法，可以在调用前后执行一些附加动作
        super.operation();
        this.addBehavior();
    }
}

应用范围

装饰模式能够实现动态添加，是从一个对象外部来给对象添加功能，相当于改变了对象的外观。当装饰后，从外部使用系统的角度，就不再是使用原来是的那个类，而是使用被一系列装饰器包装过后的对象。

对象组合

在面向对象的设计中，有一条基本规则就是"尽量使用对象组合，而不是继承"来扩展和复用功能。装饰模式就是这个规则。

假如有一个对象A，实现了a1方法，而C1对象想要扩展A的功能，给它增加一个c1的方法。

使用继承：

public class A {
    public void a1() {}
}
public class C extends A {
    public void c1() {}
}

使用对象组合：

public class C {
    private A a = new A();
    public void a1() {
        a.a1();
    }
    public void c1() {}
}

装饰器和组件类的关系

装饰器是用来修饰组件的，装饰器一定要实现和组件类一致的接口。组件类是不知道装饰器的存在的，装饰器为组件提那家功能是一种透明的包装。

装饰器的应用―― I/O流

InputStream就相当于装饰模式中的Component；

FileInputStream、ObjectInputStream、StringBufferInputStream这些对象都是直接继承InputStream，这些相当于装饰模式中的ConcreteComponent，是可以被装饰器装饰的对象；

FilterInputStream相当于装饰器模式中的Decorator，而它的子类DataInputStream、BufferedInputStream、LinkNumberInputStream和PushbackInputStream 相当于装饰器模式中的ConcreteDecorator。

装饰模式的优缺点：

优点：比继承更灵活、更容易复用功能、简化高层定义

缺点：会产生很多细粒度对象

4.思考

装饰模式的本质是：动态组合

动态是手段，组合才是目的。这里组合有两个意思，一个是动态功能的组合，也就是动态进行装饰器的组合；另一个是指对象组合，通过对象组合来实现为装饰对象透明的增加功能。

何时选用装饰模式模式

如果想：在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给对象添加职责，可以使用装饰模式。

如果：不适合使用子类来扩展的时候，可以使用装饰模式。

说明：笔记内容摘自《研磨设计模式》陈臣，王斌

关联：整理了一些Java软件工程师的基础知识点