【设计模式】29.结构型模式-装饰模式(Decorator)

一、描述

装饰模式能够在不改变原来对象结构和功能的前提下，动态的给对象增加新的功能，相比于使用子类扩展的方式，装饰模式更加的灵活。

角色

（1）抽象构件类：为具体构件类和装饰类提供抽象方法。
（2）具体构建类：是抽象构建类的子类，实现抽象方法，用于定义具体的构件对象。
（3）抽象装饰类：是抽象构件类的子类，维护了一个指向抽象构件类的引用，同时提供构造方法或者set方法设置具体构件类。提供了设置装饰的抽象方法。
（4）具体装饰类：是抽象装饰类的子类，实现了其装饰的抽象方法。负责向构建中添加新的职责，每一个具体装饰类都定义了一些新的行为，可以调用抽象装饰类中定义的方法，并可以增加新的职责用以扩充对象的行为。

类图

二、优点

（1）装饰者模式和继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰模式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者类及他们不同的组合顺序，可以得到不同装饰后具有不同行为或者状态的对象
（3）符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）
（4）动态扩展类功能，比类继承灵活，且对客户端透明
（5）继承关系的一种替代方案，相比于类继承的父子关系，装饰模式更像是一种组合关系（is-a）
（6）可以对同一个被装饰对象进行多次装饰，创建出不同行为的符合功能

三、缺点

（1）多层装饰比较复杂
（2）装饰嵌套过多，会产生过多小对象（每个装饰层都创建一个相应的对象）
（3）装饰嵌套过多，易于出错，且调试排查比较麻烦（需要一层一层对装饰器进行排查，以确定是哪一个装饰层出错）

四、使用场景

（1）需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加功能
（2）需要动态地给一个对象增加功能，且这些功能可以再动态的撤销
（3）需要为一批兄弟类进行改装或加装功能

五、示例

以手机为例，从刚开始的基础版手机只具备打电话、发短信的功能，到后来可以安装QQ、浏览网页的功能，再到现在的智能手机可以安装各种各样的app，堪比一个小型电脑。手机的发展可以看做一个装饰者模式，以打电话、发短信为最基本的功能，QQ、浏览器、微信、王者荣耀等可以动态添加到手机的功能中。

类图

代码

（1）手机

public abstract class MobilePhone {
    /**
     * 抽象操作方法
     */
    abstract void operation();
}

（2）基础功能手机

public class FirstGenerationPhone extends MobilePhone {
    @Override
    void operation() {
        call();
        sms();
    }

    private void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    private void sms() {
        System.out.println("发短信");
    }
}

（3）抽象装饰类

定义如何添加手机的附加功能

public class Decorate extends MobilePhone{
    private MobilePhone mobilePhone;

    public Decorate(MobilePhone mobilePhone){
        this.mobilePhone = mobilePhone;
    }
    @Override
    void operation() {
        mobilePhone.operation();
    }
}

（4）QQ

添加QQ软件，除基础功能之外，添加QQ聊天功能

public class QQDecorate extends Decorate{
    public QQDecorate(MobilePhone mobilePhone) {
        super(mobilePhone);
    }

    @Override
    void operation() {
        super.operation();
        qq();
    }
	
    private void qq(){
        System.out.println("qq聊天");
    }
}

（4）WeChat

添加微信软件

public class WeChatDecorate extends Decorate {
    public WeChatDecorate(MobilePhone mobilePhone) {
        super(mobilePhone);
    }

    @Override
    void operation() {
        super.operation();
        chat();
    }

    private void chat() {
        System.out.println("微信聊天");
    }
}

（5）ArenaGame

添加王者荣耀软件

public class ArenaGameDecorate extends Decorate{
    public ArenaGameDecorate(MobilePhone mobilePhone) {
        super(mobilePhone);
    }

    @Override
    void operation() {
        super.operation();
        play();
    }

    private void play(){
        System.out.println("玩儿王者荣耀");
    }
}

（6）Client

实现

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("第一代手机");
        FirstGenerationPhone phone = new FirstGenerationPhone();
        phone.operation();

        System.out.println("\n安装QQ之后的功能");
        QQDecorate qqDecorate = new QQDecorate(phone);
        qqDecorate.operation();

        System.out.println("\n安装微信之后的功能");
        WeChatDecorate weChatDecorate = new WeChatDecorate(qqDecorate);
        weChatDecorate.operation();

        System.out.println("\n安装王者荣耀之后的功能");
        ArenaGameDecorate arenaGameDecorate = new ArenaGameDecorate(weChatDecorate);
        arenaGameDecorate.operation();
    }
}

效果：