设计模式学习笔记装饰器模式及其应用详解

装饰器(Decorator)模式:指不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加额外功能。

一、装饰器模式介绍

装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能,同时不改变其结果。比如Java 中的IO框架中,FileInputStream(处理文件)、ByteArrayInputStream(处理字节数组)、BufferedInputStream(带缓存的处理类)等就是对InputStream进行的功能扩展,这就是装饰器模式的典型应用。比如下面就是以缓存方式读取输入流:

InputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt")); byte[] data = new byte[128]; while(inputStream.read(data) != -1){     //... }

1.1 装饰器模式结构

装饰器主要使用组合关系来创建一个装饰对象,用于包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下为其提供额外的功能。具体的基本结构如下所示:

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  • Component:抽象构件,定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象
  • ComponentA:具体构件,实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责
  • Decorator:抽象装饰构件,并包含具体构件的实例
  • DecoratorA、DecoratorB:实现抽象装饰构件的具体装饰构件,包含实现抽象装饰的相关方法
  • Client:客户端

1.2 装饰器模式实现

根据上面的类图可以实现如下代码:

/**  * @description: 抽象构件角色  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public interface Component {      public void operation(); }  /**  * @description:具体构件角色  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public class ComponentA implements Component{      public ComponentA() {         System.out.println("创建具体构件componentA");     }      @Override     public void operation() {         System.out.println("我是具体构件A的operation方法");     } }  /**  * @description: 抽象装饰  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public class Decorator implements Component{      private Component component;      public Decorator(Component component) {         this.component = component;     }      @Override     public void operation() {         component.operation();     } }  /**  * @description: 具体装饰角色A  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public class DecoratorA extends Decorator{      public DecoratorA(Component component) {         super(component);     }      @Override     public void operation() {         super.operation();         addedFunction();     }      /**      * 增加的额外功能      */     public void addedFunction() {         System.out.println("我是为具体装饰角色A增加额外功能方法addedFunction");     } }  /**  * @description: 具体装饰角色B  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public class DecoratorB extends Decorator{      public DecoratorB(Component component) {         super(component);     }      @Override     public void operation() {         super.operation();         addedFunction();     }      private void addedFunction() {         System.out.println("为具体装饰角色增加额外的功能B");     } }  /**  * @description: 客户端  * @author: wjw  * @date: 2022/3/31  */ public class DecoratiorClient {      public static void main(String[] args) {         Component componentA = new ComponentA();         componentA.operation();         Decorator decoratorA = new DecoratorA(componentA);         decoratorA.operation();     } }

二、装饰器模式应用场景

2.1 Java IO 类中的应用

在开始介绍中提到,IO中有很多装饰器的应用:

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如上图所示,比如InputStream后面的若干装饰器类都是对其的功能扩展。

2.2 MyBatis 中 Cache的应用

Cache 中除了有数据存储和缓存的基本功能外还有其他附加的 Cache 类,比如有 FifoCache(先进先出)、LruCache(最近最少使用LRU)、SychronizedCache(防止多线程并发访问)的众多附加功能的缓存类。都是装饰器的应用:

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参考资料

https://mp.weixin.qq.com/s/hDJs6iG_YPww7yeiPxmZLw?

http://c.biancheng.net/view/1366.html