需加裝飾——裝飾模式

裝飾模式指的是在不必改變原類文件和使用繼承的情況下，動態地擴展一個對象的功能。它是通過創建一個包裝對象，也就是裝飾來包裹真實的對象。

類圖分析

我們先假設一個業務場景，有三種房子需要裝修，分別是公寓，木屋和別墅，裝修的方式有刷牆和擺滿鮮花。那麼應用裝飾模式以後的類圖結構如下所示：

這個結構似乎與組合模式非常像，然而內部卻大有不同。截止到Decorate部分，左上部分完全與組合模式相同，Decorate類是裝飾類的核心類。

代碼展示

package pattern.decorate;

/**
 * 裝飾類基類，註意要繼承構建類基類，同時關聯一個基類對象
 * 
 * @author Evsward
 *
 */
public class Decorate extends House {
    protected House house;

    public Decorate() {
        // 給出一個預設值，防止house空值異常。
        this.house = new Cabin();
    }

    public Decorate(House house) {
        this.house = house;
    }

    @Override
    public void show() {
        house.show();
    }

}

這裡面關鍵點為：

• Decorate類也繼承了House抽象基類。
• 同時它還包含一個House對象的成員屬性。
• 該屬性在構造器中被初始化。
• 其覆寫的抽象方法並未實現任何具體內容，而是直接調用House對象的show方法。

然後請看Decorate的子類的實現方式，他們是如何具體的擴展構建類的。

package pattern.decorate;

public class GreenWallHouse extends Decorate {

    public GreenWallHouse(House h) {
        super(h);
    }

    private void painGreenOnWall() {
        logger.info("The wall is green now.");
    }

    @Override
    public void show() {
        super.show();
        painGreenOnWall();
    }

}

FlowerHouse也是同理。它們的關鍵點是：

• 必須創建構造函數，將House對象傳入。
• 在實現抽象方法時，直接調用House對象的show方法，同時加入自己的“裝飾”內容。

角色分析

裝飾模式中重要的角色主要有兩個，正是上面代碼展示部分的那兩個，他們可以總結為：

1. Decorate類，它繼承自構建基類，並不作任何具體動作，卻是架構中重要的一環。
2. ConcreteDecorate類，繼承自Decorate類，作具體的擴展功能。

優勢

裝飾模式的架構平淡無奇，但是卻可以不斷套用，我們來看客戶端的調用：

package pattern.decorate;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.junit.Test;

public class Client {
    public final static Logger logger = LogManager.getLogger();

    @Test
    public void testDecorate() {
        House a = new Apartment();
        a.show();
        logger.info("---------------");
        House aPlus = new GreenWallHouse(a);
        aPlus.show();
        logger.info("---------------");
        /**
         * 因為他們都繼承了House，是同一個基類，所以可以無限套用裝飾類去迴圈。
         */
        House aPPlus = new GreenWallHouse(new FlowerHouse(a));
        aPPlus.show();
    }
}

輸出：

14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[testDecorate]: ---------------
14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now.
14:38:45[testDecorate]: ---------------
14:38:45[show]: This is my apartment, which is on the high floor.
14:38:45[decorateFlowerAround]: The room is full of flowers now.
14:38:45[painGreenOnWall]: The wall is green now.

由於裝飾模式中所有新增的類都是構建類的子類，並且他們每個類都聲明瞭以構建類對象為參數的構造函數，因此，具體裝飾類可以直接套用拓展，正如以上代碼所示。

裝飾模式，符合了面向對象設計原則“對修改關閉，對拓展開放”的原則。在原有代碼完全不改動的情況下，可以有效拓展系統功能。並且通過不斷的套用構造函數的方式，使得原始構建類得到了多層的功能拓展，這有效地代替了多繼承。在JavaIO中，裝飾模式得到了廣泛使用。