设计模式之装饰者模式

定义

       装饰者模式是一种‌结构型设计模式‌，它通过将对象放入包含行为的特殊封装对象中，从而‌动态地为原对象添加新功能‌。

结构

适用场景

1）‌动态扩展功能‌
       需要在运行时为对象灵活添加或撤销功能，且这些功能可自由组合。
‌        例如：为咖啡动态添加牛奶、糖、摩卡等配料。
2）‌避免继承爆炸‌
       当子类数量过多（如 MilkCoffee、SugarCoffee、MilkSugarCoffee…）时，装饰者模式提供更优雅的扩展方案。
3）‌不可修改原对象代码‌
       当无法修改原对象代码（如第三方库的类），但需扩展其行为时。
4）‌多层次功能叠加‌
       功能需要按不同顺序组合（如先加糖再加牛奶 vs 先加牛奶再加糖）。

使用示例

以下是装饰者模式在IO中的简化示例。
定义抽象组件

import java.io.IOException;/*** 抽象组件*/
public interface InputStream {int read() throws IOException;void close() throws IOException;}

定义具体组件

import java.io.IOException;public class FileInputStream implements InputStream {private String filename;public FileInputStream(String filename) {this.filename = filename;}@Overridepublic int read() throws IOException {System.out.println("从文件" + filename + "读取字节");return 0; // 模拟返回字节}@Overridepublic void close() throws IOException {System.out.println("关闭文件" + filename);}
}

定义抽象装饰者

import java.io.IOException;/*** 抽象装饰者*/
public abstract class FilterInputStream implements InputStream {protected InputStream wrappee;public FilterInputStream(InputStream in) {this.wrappee = in;}@Overridepublic abstract int read() throws IOException;@Overridepublic void close() throws IOException {wrappee.close();}
}

定义具体装饰者

import java.io.IOException;/*** 具体装饰者A*/
public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {public BufferedInputStream(InputStream in) {super(in);}@Overridepublic int read() throws IOException {System.out.println("从缓冲区读取字节");return wrappee.read();}
}

import java.io.IOException;/*** 具体装饰者B*/
public class DataInputStream extends FilterInputStream {public DataInputStream(InputStream in) {super(in);}@Overridepublic int read() throws IOException {System.out.println("读取并转换数据类型");return wrappee.read();}public String readUTF() throws IOException {return "装饰后的字符串数据";}
}

测试

import java.io.IOException;public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {InputStream in = new FileInputStream("test.txt");in = new BufferedInputStream(in);in = new DataInputStream(in);in.read();System.out.println(((DataInputStream) in).readUTF());in.close();}}