设计模式之装饰者模式

     装饰者模式 ：动态地将责任附加到对象上.若要扩展功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

     装饰者模式类图:
          
  
 

    问题:  说装饰者模式比用继承会更富有弹性,在类图中不是一样用到了继承了吗?

    说明:装饰者和被装饰者之间必须是一样的类型,也就是要有共同的超类。在这里应用继承并不是实现方法的复制,而是实现类型的匹配。因为装饰者和被装饰者是同一个类型,因此装饰者可以取代被装饰者,这样就使被装饰者拥有了装饰者独有的行为。根据装饰者模式的理念,我们可以在任何时候,实现新的装饰者增加新的行为。如果是用继承,每当需要增加新的行为时,就要修改原程序了。

    //定义被装饰者  
    public interface Human {  
        public void wearClothes();  
      
        public void walkToWhere();  
    }  
      
    //定义装饰者  
    public abstract class Decorator implements Human {  
        private Human human;  
      
        public Decorator(Human human) {  
            this.human = human;  
        }  
      
        public void wearClothes() {  
            human.wearClothes();  
        }  
      
        public void walkToWhere() {  
            human.walkToWhere();  
        }  
    }  
      
    //下面定义三种装饰，这是第一个，第二个第三个功能依次细化，即装饰者的功能越来越多  
    public class Decorator_zero extends Decorator {  
      
        public Decorator_zero(Human human) {  
            super(human);  
        }  
      
        public void goHome() {  
            System.out.println("进房子。。");  
        }  
      
        public void findMap() {  
            System.out.println("书房找找Map。。");  
        }  
      
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            goHome();  
        }  
      
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findMap();  
        }  
    }  
      
    public class Decorator_first extends Decorator {  
      
        public Decorator_first(Human human) {  
            super(human);  
        }  
      
        public void goClothespress() {  
            System.out.println("去衣柜找找看。。");  
        }  
      
        public void findPlaceOnMap() {  
            System.out.println("在Map上找找。。");  
        }  
      
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            goClothespress();  
        }  
      
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findPlaceOnMap();  
        }  
    }  
      
    public class Decorator_two extends Decorator {  
      
        public Decorator_two(Human human) {  
            super(human);  
        }  
      
        public void findClothes() {  
            System.out.println("找到一件D&G。。");  
        }  
      
        public void findTheTarget() {  
            System.out.println("在Map上找到神秘花园和城堡。。");  
        }  
      
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.wearClothes();  
            findClothes();  
        }  
      
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            super.walkToWhere();  
            findTheTarget();  
        }  
    }  
      
    //定义被装饰者，被装饰者初始状态有些自己的装饰  
    public class Person implements Human {  
      
        @Override  
        public void wearClothes() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            System.out.println("穿什么呢。。");  
        }  
      
        @Override  
        public void walkToWhere() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            System.out.println("去哪里呢。。");  
        }  
    }  
    //测试类，看一下你就会发现，跟java的I/O操作有多么相似  
    public class Test {  
        public static void main(String[] args) {  
            Human person = new Person();  
            Decorator decorator = new Decorator_two(new Decorator_first(  
                    new Decorator_zero(person)));  
            decorator.wearClothes();  
            decorator.walkToWhere();  
        }  
    }  

运行结果：

其实就是进房子找衣服，然后找地图这样一个过程，通过装饰者的三层装饰，把细节变得丰富。

关键点：
1、Decorator抽象类中，持有Human接口，方法全部委托给该接口调用，目的是交给该接口的实现类即子类进行调用。
2、Decorator抽象类的子类（具体装饰者），里面都有一个构造方法调用super(human),这一句就体现了抽象类依赖于子类实现即抽象依赖于实现的原则。因为构造里面参数都是Human接口，只要是该Human的实现类都可以传递进去，即表现出Decorator dt = new Decorator_second(new Decorator_first(new Decorator_zero(human)));这种结构的样子。所以当调用dt.wearClothes();dt.walkToWhere()的时候，又因为每个具体装饰者类中，都先调用super.wearClothes和super.walkToWhere()方法，而该super已经由构造传递并指向了具体的某一个装饰者类（这个可以根据需要调换顺序），那么调用的即为装饰类的方法，然后才调用自身的装饰方法，即表现出一种装饰、链式的类似于过滤的行为。
3、具体被装饰者类，可以定义初始的状态或者初始的自己的装饰，后面的装饰行为都在此基础上一步一步进行点缀、装饰。
4、装饰者模式的设计原则为：对扩展开放、对修改关闭，这句话体现在我如果想扩展被装饰者类的行为，无须修改装饰者抽象类，只需继承装饰者抽象类，实现额外的一些装饰或者叫行为即可对被装饰者进行包装。所以：扩展体现在继承、修改体现在子类中，而不是具体的抽象类，这充分体现了依赖倒置原则，这是自己理解的装饰者模式。

Java I/O使用装饰模式设计：

FilterInputStream为装饰模式中的Decorator，FilterInputStream是一个普通的Java类，不是接口也不是抽象类

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

在InputStream提供的基本方法的基础上，FilterInputStream的子类提供了更多附加功能，例如：

BufferedInputStream类会提供一个内部的字节数组作为输入缓存

通过DataInputStream类，可以用与机器无关的方式从底层数据流中读取基本Java数据类型

LineNumberInputStream类可以跟踪当前行号

一个提供输入缓存、并且能够获取输入文件流行数的小程序：

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.LineNumberInputStream;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream in = new FileInputStream(new File("c:\\seanApp\\test.txt"));
            BufferedInputStream in1 = new BufferedInputStream(in);
            LineNumberInputStream in2 = new LineNumberInputStream(in1);

            int result = in2.read();
            while(result != '\n'){
                result = in2.read();
            }
            System.out.println(in2.getLineNumber());//2
            in2.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

当然也可以通过继承FilterInputStream类来实现自己的装饰者：

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

//We can read the string directly by this class
public class MyInputStream extends FilterInputStream {
    protected MyInputStream(InputStream in) {
        super(in);
    }

    public int read(String str) throws IOException {
        byte[] bs = str.getBytes();
        return super.read(bs);
    }

    public static void main(String[] args){
        try {
            InputStream in = new FileInputStream(new File("c:\\seanApp\\test.txt"));
            BufferedInputStream in2 = new BufferedInputStream(in);
            MyInputStream in3 = new MyInputStream(in2);

            in3.read("Just a test!!!");
            in3.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDK中还有很多类是使用装饰模式设计的，如：Reader类、Writer类、OutputStream类等，如果使用这种结构，那么在基础方法上添加新的功能将十分简单

例如：java.io.Reader:

FilterReader是一个抽象类，可以很方便的进行扩展

参考链接： http://blog.csdn.net/a19881029/article/details/8990655

点击打http://www.cnblogs.com/ASPNET2008/archive/2008/06/15/1222724.html

http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/22713711