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结构型：装饰器模式

news 2025/5/23 9:31:49

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 实现案例

3、优缺点分析

4、适用场景

1、核心思想

目的：在不改变其原始结构的前提下使客体功能得到扩展、增强。

核心：组合替代继承

举例：

1> 化妆：通过对素颜的人，进行顺序不确定的各种步骤（粉底、口红、睫毛膏等）的化妆，从而达到想要的结果

2> “java.io”包里一系列的流处理类InputStream、FileInputStream、BufferedInputStream、ZipInputStream等

File file = new File("/压缩包.zip");
//开始装饰
ZipInputStream zipInputStream = new ZipInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file))
)

首先以文件file初始化并构造文件输入流FileInputStream，然后外层用缓冲输入流BufferedInputStream进行装饰，使文件输入流具备内存缓冲的功能，最外层再用压缩包输入流ZipInputStream进行最终装饰，使文件输入流具备Zip格式文件的功能，之后我们就可以对压缩包进行解压操作了

3> GUI组件：为按钮添加边框、滚动条等动态效果

4> Web中间件：请求处理链中的身份验证、日志记录、压缩等装饰逻辑

2、实现方式

2.1 模式结构

四个核心角色：

Component（组件接口）：所有被装饰组件及装饰器对应的接口标准，指定进行装饰的行为方法。
ConcreteComponent（组件实现）：被装饰组件，实现组件接口，是被装饰的原始对象。
Decorator（装饰器）：装饰器的高层抽象类，同样实现组件接口标准，且包含一个被装饰的组件。
ConcreteDecorator（装饰器实现）：继承自装饰器抽象类的具体子类装饰器，可以有多种实现，在被装饰组件对象的基础上为其添加新的特性。

2.2 实现案例

咖啡店提供基础咖啡（如美式咖啡），并支持动态添加牛奶、糖等配料，价格和描述需随配料叠加。

// 1、组件接口
interface Coffee {double getCost();String getDescription();
}// 2、具体组件：基础咖啡
class SimpleCoffee implements Coffee {@Overridepublic double getCost() { return 2.0; }@Overridepublic String getDescription() { return "美式咖啡"; }
}// 3、装饰器基类
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {protected Coffee decoratedCoffee;//被装饰组件变量（基础组件）public CoffeeDecorator(Coffee coffee) { this.decoratedCoffee = coffee; }
}// 4、具体装饰器：加牛奶
class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {public MilkDecorator(Coffee coffee) { super(coffee); }@Overridepublic double getCost() {return decoratedCoffee.getCost() + 0.5; // 叠加牛奶价格}@Overridepublic String getDescription() {return decoratedCoffee.getDescription() + " + 牛奶"; // 叠加描述}
}// 具体装饰器：加糖
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {public SugarDecorator(Coffee coffee) { super(coffee); }@Overridepublic double getCost() {return decoratedCoffee.getCost() + 0.2;}@Overridepublic String getDescription() {return decoratedCoffee.getDescription() + " + 糖";}
}// 客户端调用
public class Client {public static void main(String[] args) {Coffee coffee = new SimpleCoffee();coffee = new MilkDecorator(coffee); // 动态装饰coffee = new SugarDecorator(coffee);System.out.println("订单: " + coffee.getDescription());System.out.println("总价: $" + coffee.getCost());}
}

输出：

订单: 美式咖啡 + 牛奶 + 糖
总价: $2.7

3、优缺点分析

优点：

动态扩展功能：无需修改原有代码，通过嵌套装饰器灵活组合功能。

避免类爆炸：替代多层次的继承结构（如CoffeeWithMilkAndSugar、CoffeeWithMilk等子类）。

单一职责原则：每个装饰器仅关注一个功能点。

开闭原则：支持扩展新装饰器，且不修改现有代码。

缺点：

复杂度增加：多层装饰可能导致对象链难以跟踪和调试。

冗余代码：需为每个装饰器实现组件接口的所有方法（即使仅增强部分逻辑）。

初始化繁琐：创建对象时需逐层包装装饰器。

4、适用场景

动态功能扩展：
- 为对象添加日志、缓存、权限校验等非核心功能。
- 如Java I/O流（BufferedInputStream装饰FileInputStream）。
不可继承的场景：
- 当目标类被final修饰，或已有复杂的继承层次时。
撤销功能需求：
- 通过移除装饰器回退到原始状态（需自行管理装饰链）。