概述
23种设计模式之一,英文叫Decorator Pattern,又叫装饰者模式。装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
装饰模式的特点
(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
(2) 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
(3) 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
装饰模式的特点
(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
(2) 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
(3) 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
适用性
以下情况使用Decorator模式
1. 需要扩展一个类的功能,或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能,这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能,从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。
适用性
以下情况使用Decorator模式
1. 需要扩展一个类的功能,或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能,这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能,从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。
优点
1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能,但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合,设计师可以创造出很多不同行为的组合。
缺点
1. 这种比继承更加灵活机动的特性,也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类,如果过度使用,会使程序变得很复杂。
3. 装饰模式是针对抽象组件(Component)类型编程。但是,如果你要针对具体组件编程时,就应该重新思考你的应用架构,以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口,增加新的公开的行为,实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。
设计原则
1. 多用组合,少用继承。
利用继承设计子类的行为,是在编译时静态决定的,而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而,如果能够利用组合的做法扩展对象的行为,就可以在运行时动态地进行扩展。
2. 类应设计的对扩展开放,对修改关闭。
模式简化
1. 如果只有一个Concrete Component类而没有抽象的Component接口时,可以让Decorator继承Concrete Component。
2. 如果只有一个Concrete Decorator类时,可以将Decorator和Concrete Decorator合并。
装饰者与适配者模式的区别
1.关于新职责:适配器也可以在转换时增加新的职责,但主要目的不在此。装饰者模式主要是给被装饰者增加新职责的。
2.关于原接口:适配器模式是用新接口来调用原接口,原接口对新系统是不可见或者说不可用的。装饰者模式原封不动的使用原接口,系统对装饰的对象也通过原接口来完成使用。(增加新接口的装饰者模式可以认为是其变种--“半透明”装饰者)
3.关于其包裹的对象:适配器是知道被适配者的详细情况的(就是那个类或那个接口)。装饰者只知道其接口是什么,至于其具体类型(是基类还是其他派生类)只有在运行期间才知道。
假设我们现在正在开发一个留言板的应用,为了得到用户的留言,我们可以这样做:
package com.softeem.decorator; /** * @author leno 用户留言板处理的接口 */ public interface MessageBoardHandler { public String filter(String msg); } package com.softeem.decorator; /** * @author leno 用户留言板的具体实现 */ public class MessageBoard implements MessageBoardHandler { public String filter(String msg) { return "处理留言板上的内容:" + msg; } } package com.softeem.decorator; /** * @author leno 客户端测试 */ public class Test { public static void main(String[] args) { MessageBoardHandler mb = new MessageBoard(); String content = mb.filter("一定要学好装饰模式!"); System.out.println(content); } }
这个代码是很浅显易懂的。但是后来我们增加了需求,需要我们得到留言板上的内容后能够过滤掉HTML标签和政治敏感的字眼,这时候我们该怎么办呢?修改Content类还是扩展Content类?修改Conent类显然不是个好主意,因为我们有些地方可能还需要最原始的留言。那么继承并扩展Content类呢?也不太可行,为什么呢?一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。我们这里主要考虑到第一种情况。大家想想,过滤掉HTML标签和政治敏感的字眼这两个功能有先后顺序问题。不同的顺序我们就要做做不同的类来实现。如果类似这样的功能又增加了几个,排列组合起来是很可怕的。那如何是好呢?你要停下来好好思索一下了。
先不要急着去解决上面的问题,我们来看看装饰模式的组成,看完之后就明白了!
1) 抽象构件角色(Component):定义一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。
2) 具体构件角色(Concrete Component):这是被装饰者,定义一个将要被装饰增加功能的类。
3) 装饰角色(Decorator):持有一个构件对象的实例,并定义了抽象构件定义的接口。
4) 具体装饰角色(Concrete Decorator):负责给构件添加增加的功能。
再看一下装饰模式的图解:
是不是有点启发了呢?呵呵,开始完善我们的代码:
package com.softeem.decorator; /** * @author leno 装饰角色 */ public class MessageBoardDecorator implements MessageBoardHandler { private MessageBoardHandler handler; public MessageBoardDecorator(MessageBoardHandler handler) { super(); this.handler = handler; } public String filter(String msg) { return handler.filter(msg); } } package com.softeem.decorator; /** * @author leno 具体装饰角色,增加过滤掉HTML标签的功能 */ public class HtmlFilter extends MessageBoardDecorator { public HtmlFilter(MessageBoardHandler handler) { super(handler); } public String filter(String content) { String temp = super.filter(content); temp += "^^过滤掉HTML标签!^^"; return temp; } } package com.softeem.decorator; /** * @author leno 具体装饰角色,增加过滤掉政治敏感字眼的功能 */ public class SensitiveFilter extends MessageBoardDecorator { public SensitiveFilter(MessageBoardHandler handler) { super(handler); } public String filter(String content) { String temp = super.filter(content); temp += "^^过滤掉政治敏感的字眼!^^"; return temp; } } package com.softeem.decorator; /** * @author leno 客户端测试 */ public class Test { public static void main(String[] args) { MessageBoardHandler mb = new MessageBoard(); String content = mb.filter("一定要学好装饰模式!"); System.out.println(content); mb = new HtmlFilter(new SensitiveFilter(new MessageBoard())); content = mb.filter("一定要学好装饰模式!"); System.out.println(content); } }